近年配电变压器无论从数量上还是技术进步角度都获得了稳定的发展。能源分配方面的需求导致了变压器数量不断增加。相关研究表明2013年以后变压器市场增长高达30%。在一些欧盟的小国例如希腊,这意味着在15万台配电变压器总量情况下,每年增长高达7500台。对于这样大量的设备,正确地和地回收是非常重要的。
现代社会中电网被认为是具有众多环境负面影响因素中的重要组成,在希腊也是如此。从碳排放的角度看,电网是碳排放的主体之一,配电网占到电网碳排放总量的9.2%。事实是变压器增加的数量远远大于退运变压器的数量(在1980年希腊每年退运3000台变压器,而现在每年退运变压器有7000台。)这意味着为了通过管理变压器全生命周期的全过程,以达到减少对环境的损害的目的,对退运变压器的回收工作格外重视。
一般来讲变压器是一种电力设备,它很少有移动部件并需要很少的维护,因此我们可以非常肯定地说变压器在全生命周期内除了已经使用的材料,没有其它增加的材料。配电变压器设计时在50%-60%负荷条件下,无论变压器使用的是何种能源,变压器的材料在全生命周期结束时基本都能被回收,许多研究都试图发现配电变压器金属材料的回收率,综合考虑了金属残片情况、回收程序的效率比、终生产的纯度的影响等,为了简化,本文将变压器金属回收比例设定在75%,使用正确的流程矿物油可以全部回收。其它残余要么做填埋处理要么作为有害物处理。变压器的回收本身就是一个特殊的行业,它的基本原理适用于变压器的各个部分无论其回收率如何。
回收铜需要很少的能源,相比采矿回收铜碳排放更少。因此只有12%的已知的铜矿被开采,因为铜可以无限地循环利用,这使铜回收循环利用更加有价值。但在回收铜过程中一个特别需要注意的问题是如何保持其导电和导热性能方面的。
回收这些材料需要用非常的设备和特殊流程来处理。下表可以看到按电压等级可以回收的材料。 为了未来的回收工程,建立一些必要的参数。这是的: 1)配电变压器退役需要40年的时间,这意味着变压器上的每一个器件都经过了40年的生命周期,40年的期限是大的制约因素。 2)经过回收,75%金属可以被回收。它们包括铁、铜、硅钢。 3)在回收过程中,95%的油可以被回收,其它5%是杂质和不可回收部分。 3.1 过去的回收情况和2020到2030时候的回收工程 如果把40年生命周期做为条件,未来回收2020年到2030年退运的配电变压器,研究1980-1990年安装的配电变压器。表3是个典型样本。在理想条件下,这些配电变压器将在2020-2030退运。同时要考虑到2030年以后配电变压器回收材料的数量将翻倍,因为1990年投运的变压器大量增加。
变压器回收耐压试验的结果分析判断:
1、油浸变压器(电抗器)试验电压值按试验规程执行;
2、干式变压器全部更换绕组时,按出厂试验电压值;部分更换绕组和定期试验时,按出厂试验电压值的0.85倍。
3、被试设备一般经过交流耐压试验,在规定的持续时间内不发生击穿,耐压前后绝缘电阻不降低30%,取耐压前后油样做色谱分析正常,则认为合格;反之,则认为不合格。
4、在试验过程中,若空气湿度、温度或表面脏污等的影响,仅引起表面滑闪放电或空气放电,应经过清洁和干燥等处理后重新试验;如由于瓷件表面铀层损伤或老化等引起放电(如加压后表面出现局部红火),则认为不合格。
5、电流表指示突然上升或下降,有可能是变压器被击穿。
6、在升压阶段或持续时间阶段,如发生清脆响亮的“当、当”放电声音,象用金属物撞击油箱的声音,这是由于油隙距离不够或是电场畸变引起绝缘结构击穿,此时伴有放电声,电流表指示发生突变。当重复进行试验时,放电电压下降不明显。如有较小的“当、当”放电声音,表计摆动不大,在重复试验时放电现象消失,往往是由于油中有气泡。
7、如变压器内部有炒豆般的放电声,而电流表指示稳定,这可能是由于悬浮的金属件对地放电。