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실리콘 변압기 오일 재활용

1. 소개

가장 강력한 가치 포인트 중 하나로 가장 적게 알려진 실리콘 유체의 장점은 최종의 사용에서 고객이 사용할 수 있는 다양한 선택이다. 폐기물 최소화 및 재사용 또는 재활용은 제품의 폐기보다 훨씬 바람직한 대안이다.

변압기 제조업체, 서비스 업체 및 대형 설비업체 고객의 경우, 폐기물 최소화는 많은 형태로 이루어지고 있다. 그들은 다음과 같다:

• 재료의 적절한 양을 구매하여 과잉 줄이기
• 청소가 필요할 수 있는 이송 배관 길이의 최소화
• 안전한 저장, 전송 및 사용을 보장하기 위한 시스템의 검토
• 물리적 손상으로부터 장비의 보호

Eco USA는 재활용을 위해 오일을 수거해서 재사용하기에 적합한 형태로 처리한다. Eco USA는 실리콘 변압기 오일 재활용을 위한 다양한 선택을 가지고 있다.

2. 재활용 *)

재활용 선택은 다음과 같다:

• 동일한 응용분야에서 재료를 재사용
• 물, 미립자 또는 미네랄 오일 등으로 오염된 유체의 재처리
• PCB로 오염된 유체의 특수 재처리
• 에너지 회수를 위한 혼합 연료

어떤 경우에는, 유체가 재조정 없이 동일한 응용분야에서 재사용될 수있다. 예를 들어, 다우 코닝 561 실리콘 변압기 오일은 오염물을 제거하기 위해 다시 처리 될수 있고, 그 다음 많은 경우에 변압기에서 재사용될 수 있다.
재활용 프로그램은 물 또는 미립자로 오염된 유체를 수용하도록 설계될 수 있고, 일부 다른 재활용 기준을 충족시키게 할 수도 있다. 또한, 프로그램은 미네랄 오일로 오염된 유체를 재처리할 수 있다.

오염은 다양한 시나리오에서 생길 수 있지만, 가장 일반적인 것 중 하나는 원래 광유로 채워진 변압기를 화재 안전성 개선과 장기적인 보수를 줄이기 위해 실리콘 유체로 역충전할 때 발생한다.

광유 변압기를 세척하는 데 사용되는 실리콘 오일도 재활용될 수 있다.

예로, 다우 코닝에 반환된 유체는 완전한 화학 재처리를 통해 재구성된 후 다른 특정 실리콘 제품을 재구축하는 데 사용된다. 어쨌든, 다우 코닝 프로그램은 어떤 상황에서도, PCB 유체의 사전 사용에 유체를 받아 들일 수 없다.

SunOhio (주)는 PCB 오염 물질 전문업체로, PCB 유체의 사전 사용으로 인해 발생하는 PCB에 오염 된 유체를 포함할 수 있는 변압기에 대한 다른 선택권을 제공한다.

연료 혼합은 다른 재활용 대안이다. 대부분의 비PCB에 오염된 실리콘 유체는 처리될 때 위험하지 않은 폐기물로 간주되며, 많은 다른 유기 용매나 다른 연료와 적합하게 혼합될 수 있다. 그러나, 산화제 및 물질 안전 데이터 용지에 명기된 다른 호환되지 않는 물질은 실리콘과 혼합할 수 없다.

제대로 연료 혼합 작업에 사용하는 경우 실리콘은 두 가지 장점이 있다. 실리콘 유체는 파운드 당 약 8000 Btu의 연료의 값을 가지고 있어 연료 이용에 적용시 양호한 열 평형성을 제공한다. 실리콘 유체가 시멘트 가마같은 실리카 요구 과정에서 연소할 때, 생성된 실리카는 제품의 귀중한 구성 요소가 된다.

실리콘 함유 물질은 재 생성이 장치의 작동을 방해할 수 있는 내연 기관 또는 기타 작업에서 태우면 안된다. 항상 설비의 사양 및/또는 지역적 규제는 실리콘 물질의 연소 전에 적절히 확인 되어야 한다.

변압기 오일에 용해된 가스는 아크(arcing), 코로나(corona) 방전 및 과열 (전기 효율과 수명을 감소시킨다) 등의 원인이 될 수 있기 때문에 변압기에 정제된 오일을 가지고 있는 것은 중요하다. 마찬가지로, 30 PPM (백만 분율)만큼 낮은 수준의 물 오염은 오일 절연 강도에 악영향을 미칠 수 있다. 배전 변압기의 에너지 효율에 대한 계속 증가하는 기준 때문에, 효과적 탈기(degas)는 향후 더 중요해질 것이다. 입자 오염은 절연유의 기능에도 영향을 미친다. 그래서 사용된 변압기 오일은 청소되어야 한다.

2.1. 응용 ***)

Zhongneng 오일 재생 시스템(Series ZYD)는 전압 공급 또는 무전압 변압기에서 절연 오일을 완전하게 재생하는 현장에서의 사용을 위해 특별히 설계되었다. ZYD 시스템은 가스 제거, 건조, 미세입자 제거 등과 같은 일반적 오일 정제뿐만 아니라 산성, 슬러지, 다른 수용성 오일 붕괴 산물 및 변색 등도 제거할 수 있다.

이는 세계에서 특별한 우리 브랜드와 결합된 고진공 탈기 기술 및 미립자 필터의 사용에 의해 달성된다. 처리 후 오일을 새 것처럼 재사용 될 수있다. 특별한 적용분야의 경우, 시스템은 누설 방지바닥에 장착될 수 있고, 트레일러 위에서도 작동될 수 있다.

2.2. 재생 시스템의 특징

1. 탈수, 탈기 및 입자 제거 등의 일반적인 진공 오일 청정기의 기능 외에, 이 기계는 진한 산화물같은 극성 물질을 제거하여 심각하게 악화된 오일을 다시 생성할 수 있고 오일에 있는 탄소도 효과적을 제거할 수 있다. 그것은 심각하게 악화된 오일을 항산화, 항알칼리 수용성 등의 지표에서 정상 범위에 도달하게 만들 수 있다.
2. P.L.C(Programmable Logic Controller)가 운용될 수 있다.
3. 고유 진공 탈수, 탈기, 재생 시스템은 스테레오 증발건조 기술을 채택하고, 고 효율적으로 물, 가스, 변압기 오일로부터 입자 등을 제거하며, 오일 품질 및 유전체 강도를 개선한다.
4. 신속하게 액체 상태의 물을 제거하는 이중 3D 입체 증발건조.
5. 용존 물같은 잔류 물기를 효과적으로 제거할 수 있는 UK 기술.
6. 이중 FH 사다리꼴 네트워크를 통해 필터링하고 기계적 동력없이 고분자에 의해 흡수되는 본능적 불순물 제거 시스템.
7. 완전 자동 제어를 수행하는 고급 적외선 액체 레벨 자동 제어 시스템.
8. 특히 송전 설비를 위한 진공 주유 및 건조에 적용.
9. 모든 등급의 오일을 온로드(on-load) 또는 오프로드(off-load) 중에 처리할 수 있다.
10. 저소음 특수 오일 펌프 디자인.
11. 탈분극을 위한 특수 첨가제는 수명이 된 변압기 오일의 오일 색상을 새 것으로, 짧은 시간의 유연한 하역 장치를 갖춘 효율이 좋은 작은 품질로 복구할 수 있다. 진공 상태에서 탈색은 처리 비용을 절약할 수 있다. 폐 불순물은 환경을 오염시키지 않는다(그것은 건축이나 도로 포장 등애 사용될 수 있다).

2.3. 시스템의 장점

단일 단계 진공 오일 청정기와 비교해서, 이 기계는 탈수, 탈기 및 불순물 제거를 더 빨리, 더 완벽하게 하고, 70kV 이상의 오일 파괴전압(Breakdown Voltage, BDV)를 만든다. 정제도 할 수 있고 독립적 진공 전력 공급기도 될 수있는 브리지 형 진공 링킹 시스템으로써, 이 기계는 전기 절연 장치를 취급 할 수 있다(오일 청정기, 석유 정제, 석유 여과, 석유 재활용, 오일 처리, 오일 재생, 오일 복원, 오일 필터, 폐유 처리, 오일 탈환, 폐유 관리, 에너지 절약, 오일 재조정, 오일 재구성, 오일 회복, 오일 회수, 오일 여과, 오일 필터, 석유 기계).

변압기에 사용되는 오일의 양은 변압기의 크기에 따라 달라진다. 상대적으로 작은 크기(1000 kV의 변압기는 약 1.89 m3 (500 갤런)의 냉각 유체를 필요로 하는 것으로 생각된다. 변압기 오일의 사용 단계는 약 30 년인 변압기의 수명을 가진다고 가정된다. 용존 가스 분석 검사가 필요성을 나타낼 때 오일 재조정을 위해 필요한 전력은 모델링에 포함 되어있다. 재조정은 5 년마다 발생하는 것으로 가정한다.

2.4. 수명 종료

30 년의 수명 기간 동안 실리콘계 변압기 오일의 주기적 재조정을 통해, 오일은 그 중 절반은 다시 재조정 및 다른 변압기에 재사용 되기에 양호한 조건이 된다. 나머지 절반은 다른 실리콘 기반의 제품으로 생산되기 위한 구조 조정을 위해 제조업체로 다시 전송된다. 일반적으로 유지관리가 잘 되는 제품이고 다른 응용분야에서 사용 될 수있기 때문에, 변압기 오일에 대한 수명 종료에는 폐기물 처리가 포함되지 않는다. 따라서, 제품의 아무것도 매립되어 버리는 것으로 가정되지 않는다.

2.5. 환경 영향 ****)

수명이 다한 변압기에 대한 참고 사항은 다음과 같이 요약할 수 있다:

구리와 철강은 100 % 재활용 할 수 있다. 당분간, 실리콘 오일은 미네랄 오일과 같은 비용에 소각로에서 연소된다. 그러나, 실리콘 액체에 대한 유럽 재활용 사업은 2001 년부터 이미 활성화되어 왔다. 광유는 재활용될 수 있지만, 일반적으로 연소되어 전기 생산에 사용된다. 주조형 변압기의 권선은 폐기물로 처리해야 하거나 에너지를 사용하는 고온 연소가 필요하다.

네 곳의 유럽 국가에서 공장을 가지고 있는 재활용 회사는 톤당 75 – 100 유로 비용에 오일로 채워진 변압기를 재활용한다(PCB에 오염된 변압기는 톤당 1200 유로에 그리고 건식 변압기는 톤당 150 – 160 유로에).

실리콘 액체는 서서히 자연에 존재하는 물질로 분해되어 유해성 또는 오염 효과를 보이지 않는다. 실리콘 액이 물(염기 또는 비염기)에 엎지러진 경우에는 물과 반응하지 않고 바닥에 가라앉아 이산화탄소, 물 및 다른 천연 물질로 서서히 변할 것이다. 이 액체는 물에서 산소를 빼앗지 않는다.

광유는 환경에 반응하여 산화된다. 이 변압기는 누수가 없는 것으로 간주될 수 있다. 변압기는 공장에서 누수가 없이 출고되고 오직 운반 또는 설치 중에만 손상 될 수 있다. 일단 서비스되면, 변압기는 수명이 다할 때까지 누수로부터 밀봉되어진다.

3.소각 및 매립

다른 재사용 및 재활용 방법을 충분히 조사하고도, 파괴가 남아있는 유일한 대안이 된 경우, 실리콘 유체의 소각이 고려될 수 있다. 연료 혼합 및 다른 연소 활동과 마찬가지로, 소각은 실리콘의 열 함량 및 연소 공정에 의해 생성된 실리카 재를 고려해야 한다.

지역 규정이 허용하는 경우, 유지 보수시 발생 또는 작은 누출 또는 유출의 청소 동안 생긴 실리콘 오일로 오염된 흡착제 또는 고형 물질은 (PCB 오염이 존재하지 않는다는 가정하에) 매립 할 수 있다.
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*) Dow Corning Technical Brochure
**) National Renewable Energy Laboratory (NREL): U.S. Life-Cycle Inventory Database. 2005. Golden, CO. http://www.nrel.gov/lci/database.
***) Kingstone Oil Filtration Engineering Co. Brochure, Ltd,28-Jan-2011
***”) International Conference on Electricity Distribution Barcelona, 12-15 May 2003
PAU, Declercq,A1 Session 4 Paper No 25