DE3540425A1

DE3540425A1 - Verfahren zur dekontaminierung von transformatoren

Info

Publication number: DE3540425A1
Application number: DE19853540425
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Bendel
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1987-05-21
Also published as: BR8605603A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dekontaminie rung von Transformatoren, deren Inneres mit Askarel ge füllt, benetzt und getränkt ist und die mindestens aus einem Kessel mit Bodenwanne, einem lamellierten Eisen kern, Wicklungen und diese sowie die Anschlußleitungen haltenden und isolierenden Bauteilen aus Isolierwerk stoff zusammengebaut sind, wobei der Transformator nach dem Ablassen des Askarels mit einem Lösungsmittel, ins besondere durch Spülen, Tauchen und/oder Sprühen gerei nigt wird.

Im Hinblick auf mögliche Schädigungen der Umwelt werden in neuerer Zeit mit Askarel, d.h. mit einer Mischung aus polychlorierten Biphenylen (PCB) gekühlte Transforma toren durch andere Transformatorausführungen ersetzt. Das Askarel wird aus den ersetzten Transformatoren abge lassen und in einem besonderen Verbrennungsverfahren mit gesteuerter Verbrennungstemperatur vernichtet. Die leeren Transformatoren werden bisher üblicherweise in einer Untertage-Sonderdeponie (Herfa-Neurode) endge lagert. Bei der großen Zahl von zu ersetzenden mit Askarel gekühlten Transformatoren wird dadurch jedoch ein unerwünscht großer Teil der Kapazität dieser Sonder deponie beansprucht. Außerdem gehen bei diesem Verfahren große Mengen wertvoller Rohstoffe verloren.

Deshalb wird gemäß dem eingangs genannten Verfahren nach der DE-OS 34 01 866 versucht, das Askarel aus den Trans formatoren herauszuholen, um die Transformatoren als solche weiterverwendbar zu machen. Versuche haben je doch gezeigt, daß bei dem bekannten Verfahren einerseits die Menge des im Kühlmittel enthaltenen Askarels trotz Filterung auch nach Jahren noch unzulässig hoch ist und daß dieses Verfahren andererseits durch die erforder liche jahrelange Filterung nur in Ausnahmefällen wirt schaftlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Dekontaminierung von mit Askarel gefüllten Transformato ren ein Verfahren zu schaffen, durch das auf wirtschaft liche Weise eine Wiederverwendbarkeit der Transformato ren mit einer gegenüber dem Askarel alternativen Kühl und Isolierflüssigkeit ermöglicht wird, wobei ein dauer haft unterhalb des zulässigen Grenzwertes liegender Restgehalt an Askarel in der Isolierflüssigkeit gewähr leistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei gereinigten Transformatoren der eingangs genannten Art durch ein Verfahren gelöst,

- wonach eine die Bodenwanne füllende Menge eines Lösungsmittels für das Askarel in den Kessel des kompletten Transformators eingefüllt wird,
- wonach der Kessel geschlossen wird,
- wonach die Bodenwanne von außen so beheizt wird, daß das darin befindliche Lösungsmittel verdampft,
- wonach der Dampf auf den nicht beheizten Flächen im Transformator kondensiert, Rest-Askarel löst und in die Bodenwanne abtropft,
- wonach das mit Askarel beladene Lösungsmittel aus der Bodenwanne abgelassen wird und
- wonach der Transformator vollständig mit speziellem Lösungsmittel gefüllt und mit diesem als Kühl- und Isolierflüssigkeit für eine Übergangszeit mindestens über einige Monate unter Last betrieben wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ver fahrens bestehen darin, daß die Beheizung der Bodenwanne in mehreren Intervallen jeweils so lange erfolgt, bis die nicht beheizten Flächen des Kessels durch die auf genommene Verdampfungswärme annähernd bis auf die Siedetemperatur des Lösungsmittels erwärmt sind, wobei zum Einfüllen in die Bodenwanne als Lösungsmittel ein chlorierter Kohlenwasserstoff mit niedrigem Siede bereich, beispielsweise Dichlormethan, verwendet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungs gemäßen Verfahrens besteht darin, daß während der Über gangszeit als gleichzeitig als Kühl- und Isolierflüssig keit dienendes Lösungsmittel Perchlorethen oder Trans formatoröl aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffen dient, deren Moleküle deutlich kleiner sind als die des Askarels.

Schließlich hat es sich bei Anwendung des erfindungsge mäßen Verfahrens auch als sehr vorteilhaft erwiesen, während der Übergangszeit den Transformator füllende Lösungsmittel im Abstand von einigen Monaten wiederholt auszuwechseln und nach etwa einem Jahr gegen eine das Askarel ersetzende alternative Kühl- und Isolierflüssig keit, beispielsweise Silikonöl, Ester oder normales Transformatoröl, auszutauschen.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Askarel während des Dekontaminie rungsverfahrens innerhalb des Transformatorkessels ver bleibt und der größte Teil hiervon zusammen mit der ver hältnismäßig geringen, gerade die Bodenwanne füllenden Menge von Lösungsmittel abgelassen wird, und daß eine Trennung dieses Lösungsmittels vom Askarel durch Destillation wirtschaftlich ist.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst in bekannter Weise das Askarel aus einem zu dekontaminierenden Transformator abgelassen. Hierbei ist darauf zu achten, daß möglichst keine weiteren Teile mit dem Askarel in Berührung kommen und dadurch verseucht werden. Das gleiche gilt auch beim folgenden Reinigen des Transformators durch Spülen, Tauchen, Sprühen oder ähnliches mit einem Lösungsmittel, beispielsweise mit Dichlormethan.

Im Anschluß hieran wird der Kessel des Transformators, sofern er vorher geöffnet worden war, wieder geschlossen und wird soviel flüssiges Lösungsmittel in den Kessel eingefüllt, daß dessen Bodenwanne damit bedeckt ist, wobei jedoch der Flüssigkeitsspiegel des Lösungsmittel unterhalb des lamellierten Eisenkernes liegt. Die Boden wanne wird nun von außen beispielsweise in einem Wasser bad oder durch Heizstrahler oder Heizelemente beheizt und das Lösungsmittel verdampft. Da alle übrigen, ins besondere die Rest-Askarel enthaltenden oder mit diesem benetzten, Bauteile des Transformators kälter sind als der Lösungsmitteldampf, kondensiert dieser auf diesen Bauteilen.

Dadurch werden nun bei dem erfindungsgemäßen Verfahren infolge der ständigen Benetzung aller Rest-Askarel ent haltenden Baugruppen und -teile mit dem reinen Kondensat des Lösungsmittels auch aus den feinsten Poren und Spal ten heraus ständig Askarelpartikel herausgelöst. Dabei werden überraschenderweise auch solche Askarelpartikel erreicht, die selbst beim Aufbringen eines Vakuums im Transformator noch, beispielsweise in Poren der Isolier werkstoffe oder in Spalten zwischen den einzelnen Kern blechlamellen zurückbleiben. Als Lösungsmittel hat sich für diesen Arbeitsgang Dichlormethan als besonders ge eignet erwiesen. Jedoch ist auch der Einsatz anderer Lösungsmittel möglich. Diese müssen lediglich zur Er zielung einer wirtschaftlich vertretbaren Dauer dieses Arbeitsganges aus im Mittel kleineren Molekülen bestehen als das Askarel.

Zu Beginn des letzten der Dekontaminierung dienenden Arbeitsganges sind nur noch geringfügige Mengen des Rest-Askarels in oder zwischen den Transformatorbautei len enthalten. Diese geringfügigen Mengen werden dann vor allem durch die im Lastbetrieb auftretenden Tempera turwechsel und die damit verbundenen Relativbewegungen der Transformatorbauteile für das Lösungsmittel er reichbar. Bei diesem Arbeitsgang wird jedoch zweckmäßig ein Lösungsmittel, beispielsweise speziell aufbereitetes Perchlorethen, verwendet, das als flüssiges Dielektrikum für elektrische Geräte geeignet ist. Dadurch kann der Transformator wenigstens annähernd mit seiner Nenn leistung betrieben werden, ohne daß durch die auf tretenden Verlustleistungen die Siedetemperatur des ein gesetzten Lösungsmittels erreicht wird.

Die Arbeitsweise, zunächst mit der bekannten Reinigungs methode das Askarel oberflächlich zu entfernen und er findungsgemäß Rest-Askarel mittels Lösungsmittel-Konden sat aus dem Transformator herauszulösen und schließlich Askarel auszutreiben durch Temperaturwechsel im Last betrieb, gewährleistet ein annähernd vollständiges Herauslösen des Askarels aus den so behandelten Trans formatoren. Diese können daher anschließend mit belie bigen Kühl- und Isolierflüssigkeiten betrieben werden, ohne daß dabei unzulässig hohe, vom Askarel herrührende PCB-Konzentrationen auftreten. Als Kühl- und Isolier flüssigkeit kommen dann normale Isolier- und Kühlflüssig keiten auf der Basis von Kohlenwasserstoffen, synthe tische Silikonflüssigkeiten, synthetische organische Esterflüssigkeiten oder Halogen-Kohlen- bzw. Kohlenwasser stoffe in Frage.

Die Reinigung eines PCB-kontaminierten Transformators durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auch als Vor reinigungsstufe für die anschließende Zerlegung des Aktivteils zum Zwecke des Recyclings angewendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Dekontaminierung von Transformatoren, deren Inneres mit Askarel gefüllt, benetzt und getränkt ist und die mindestens aus

- einem Kessel mit Bodenwanne
- einem lamellierten Eisenkern
- Wicklungen und
- diese sowie die Anschlußleitungen haltenden und iso lierenden Bauteile aus Isolierwerkstoff zusammengebaut sind, wobei der Transformator nach dem Ablassen des Askarels mit einem Lösungsmittel, insbe sondere durch Spülen, Tauchen und/oder Sprühen, gerei nigt wird,

dadurch gekennzeichnet,

- daß eine die Bodenwanne ausfüllende Menge eines flüssigen Lösungsmittels für das Askarel in den Kessel des kompletten Transformators eingefüllt wird,
- daß der Kessel geschlossen wird oder bleibt,
- daß die Bodenwanne von außen so beheizt wird, daß das darin befindliche Lösungsmittel verdampft,
- daß der Dampf auf den nicht beheizten Flächen im Transformator kondensiert, Rest-Askarel löst und in die Bodenwanne abtropft,
- daß das mit Askarel beladene Lösungsmittel aus der Bodenwanne abgelassen wird und
- daß der Transformator vollständig mit frischem Lösungsmittel gefüllt und mit diesem als Kühl- und Isolierflüssigkeit für eine Übergangszeit, mindestens über einige Monate, unter Last betrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Beheizung der Boden wanne in mehreren Intervallen jeweils so lange erfolgt, bis die nicht beheizten Flächen des Kessels durch die aufgenommene Verdampfungswärme annähernd bis auf die Siedetemperatur des Lösungsmittels erwärmt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfüllen in die Bodenwanne als Lösungsmittel Dichlormethan verwendet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Übergangszeit als gleichzeitig als Kühl und Isolierflüssigkeit dienendes Lösungsmittel Terchloreten oder Transformatoröl aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffen dient, deren Moleküle deutlich kleiner sind als die des Askarels.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Lösungsmittel durch Destillation wieder von dem aufgenommenen Askarel getrennt und wiederverwertet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Übergangszeit den Transformator füllende Lösungsmittel im Abstand von einigen Monaten wiederholt ausgewechselt und nach etwa einem Jahr gegen eine das Askarel ersetzende, alternative Kühl- und Isolierflüssig keit, auf der Basis von Kohlenwasserstoffen, synthe tischen Silikonflüssigkeiten, synthetischen organischen Esterflüssigkeiten oder Halogen-Kohlen- bzw. Kohlen wasserstoffen, ausgetauscht wird.