中文简体 Olejom ponorené transformátory sú kritickými a dlhodobými aktívami v rámci elektrických energetických systémov. Avšak, rovnako ako všetky zariadenia, prechádzajú procesmi starnutia, ktoré môžu v konečnom dôsledku ohroziť spoľahlivosť a bezpečnosť. Proaktívna detekcia starnutia je nevyhnutná pre informovanú údržbu, plánovanie predĺženia životnosti a prevenciu katastrofických porúch.
Prečo Detect Starnutie?
Primárne izolačné materiály v transformátore ponorenom do oleja sú izolačný olej a pevná izolácia na báze celulózy (papier, lepenka). Starnutie degraduje tieto materiály, znižuje ich dielektrickú pevnosť a mechanickú integritu. Nekontrolovaná degradácia môže viesť k zníženiu schopnosti zaťaženia, čiastočným výbojom a v konečnom dôsledku k poruche dielektrika.
Kľúčové metódy detekcie:
Analýza izolačného oleja (primárna diagnostická kvapalina):
Analýza rozpustených plynov (DGA): Toto je základný kameň monitorovania stavu transformátora. Keď sa izolačné materiály tepelne a elektricky degradujú, vytvárajú charakteristické plyny rozpustené v oleji. Medzi kľúčové plyny patria:
Vodík (H?): Všeobecný ukazovateľ čiastočného výboja alebo tepelných porúch.
Metán (CH?), etán (C?H?), Etylén (C?H?): Primárne indikujte tepelnú degradáciu oleja (nízka, stredná, vysoká teplota).
Acetylén (C?H?): Silný indikátor oblúkových alebo veľmi vysokoteplotných tepelných porúch (> 700°C).
Oxid uhoľnatý (CO) a oxid uhličitý (CO?): Primárne indikátory degradácie izolácie celulózy (papiera), najmä tepelného starnutia a prehriatia. Rastúce CO/CO? hladiny sú významnými markermi starnutia.
Analýza furánových zlúčenín: Degradáciou celulózovej izolácie vznikajú špecifické chemické zlúčeniny nazývané furány (napr. 2-Furfuraldehyd). Meranie koncentrácie furánu v oleji poskytuje priame, kvantitatívne hodnotenie stupňa straty polymerizácie (DP) v papieri, ktorý priamo koreluje s jeho zostávajúcou mechanickou a dielektrickou pevnosťou.
Kyslosť (neutralizačné číslo): Starnutím oleja aj celulózy vznikajú kyslé vedľajšie produkty. Rastúce číslo kyslosti urýchľuje degradáciu oleja aj papiera a vytvára spätnú väzbu. Sledovanie kyslosti je rozhodujúce.
Obsah vlhkosti: Voda je silným urýchľovačom starnutia celulózy a znižuje dielektrickú pevnosť. Monitorovanie úrovne vlhkosti v oleji (a odhad úrovne v pevnej izolácii) je životne dôležité. Starnúci papier tiež uvoľňuje viazanú vodu.
Dielektrická pevnosť/prierazné napätie: Meria schopnosť oleja odolávať elektrickému namáhaniu. Kontaminácia a vedľajšie produkty starnutia môžu túto hodnotu znížiť.
Medzifázové napätie (IFT): Meria prítomnosť polárnych kontaminantov a rozpustných vedľajších produktov starnutia v oleji. Klesajúci IFT indikuje kontamináciu a/alebo pokročilú degradáciu ropy.
Elektrické testy:
Faktor výkonu/faktor rozptylu (Dan Delta): Meria dielektrické straty v izolačnom systéme (olej a tuhá látka). Zvyšujúci sa účinník naznačuje zhoršujúcu sa kvalitu izolácie v dôsledku vlhkosti, kontaminácie alebo vedľajších produktov starnutia zvyšujúcich vodivosť.
Odolnosť proti navíjaniu: Zatiaľ čo primárne na zisťovanie problémov s kontaktmi, významné zmeny v priebehu času môžu niekedy korelovať s degradáciou.
Analýza frekvenčnej odozvy (FRA): Primárne deteguje mechanickú deformáciu (posuny, uvoľnenie) v štruktúre vinutia. Hoci nejde o priame opatrenie chemického starnutia, závažné starnutie môže ovplyvniť mechanickú integritu, ktorú môže FRA potenciálne zistiť.
Polarizačný/depolarizačný prúd (PDC)/meranie regeneračného napätia (RVM): Tieto pokročilé techniky dielektrickej odozvy poskytujú podrobné informácie o obsahu vlhkosti a stave starnutia celulózovej izolácie, ktoré dopĺňajú analýzu furánu.
Záznamy o fyzickej kontrole a údržbe:
Vizuálna kontrola (vnútorná, ak je to možné): Počas vnútorných kontrol (napr. po spracovaní oleja alebo na opravu) môže priame preskúmanie jadra, vinutí a konštrukčných prvkov odhaliť fyzické známky starnutia, ako je krehký papier, usadeniny kalu, korózia alebo sledovanie uhlíka.
Kontrola oleja: Vizuálne kontroly oleja z hľadiska čírosti, farby (tmavnutie môže naznačovať starnutie) a prítomnosti sedimentu alebo kalu.
História zaťaženia: Preskúmanie historických profilov zaťaženia, najmä období preťaženia, poskytuje kontext pre tepelné napätie, ktorému izolácia čelí.
Záznamy o prevádzkovej teplote: Trvalé vysoké prevádzkové teploty výrazne urýchľujú rýchlosť starnutia celulózy.
Integrovaný prístup je nevyhnutný:
Žiadny jednotlivý test neposkytuje úplný obraz o stave starnutia transformátora ponoreného do oleja. Efektívna detekcia sa opiera o stratégiu monitorovania založenú na stave:
Východiskový stav: Stanovte počiatočné hodnoty prostredníctvom komplexného testovania po uvedení do prevádzky alebo hlavnej služby.
Trending: Vykonávať pravidelné testy (najmä DGA, furány, vlhkosť, kyslosť, účinník) a analyzovať výsledky v priebehu času. Významné odchýlky od východiskových alebo stanovených trendov sú kritickými ukazovateľmi starnutia.
Korelácia: Výsledky krížových odkazov z rôznych testov. Napríklad stúpajúci CO/CO? a stúpajúce furány silne potvrdzujú degradáciu celulózy. Vysoká vlhkosť v kombinácii s vysokou kyslosťou urýchľuje starnutie.
Expertná analýza: Interpretácia komplexných súborov údajov, najmä vzorov DGA a kombinovaných výsledkov, si vyžaduje odborné znalosti. Priemyselné normy (IEC, IEEE, CIGRE) poskytujú usmernenia, ale kontext je kľúčový.
Detekcia starnutia v transformátoroch ponorených do oleja je mnohostranný proces zameraný na pravidelnú, sofistikovanú analýzu oleja (DGA, furány, vlhkosť, kyslosť) podporovanú kľúčovou elektrickou diagnostikou (účiniteľ výkonu, dielektrická odozva) a kontextovými údajmi (zaťaženie, teplota, kontroly). Systematickou implementáciou a trendovaním týchto metód môžu operátori presne posúdiť stav svojich aktív, prijímať informované rozhodnutia týkajúce sa údržby (ako je renovácia alebo sušenie oleja), riadiť riziko a optimalizovať zostávajúcu životnosť týchto životne dôležitých komponentov elektrickej siete. Ostražité monitorovanie je kľúčom k zaisteniu trvalej spoľahlivosti a bezpečnosti starnúcich transformátorov ponorených do oleja.
Tel:
Email:
Pridať:
