中文简体 Oljenedsänkta transformatorer är kritiska och långlivade tillgångar inom elkraftsystem. Men som all utrustning genomgår de åldringsprocesser som i slutändan kan äventyra tillförlitlighet och säkerhet. Proaktiv upptäckt av åldrande är avgörande för informerat underhåll, livsförlängningsplanering och för att förhindra katastrofala fel.
Varför upptäcka åldrande?
De primära isoleringsmaterialen i en oljenedsänkt transformator är isoleringsoljan och den cellulosabaserade fasta isoleringen (papper, pressboard). Åldrande försämrar dessa material, vilket minskar deras dielektriska styrka och mekaniska integritet. Okontrollerad nedbrytning kan leda till minskad belastningsförmåga, partiella urladdningar och i slutändan dielektriska fel.
Nyckeldetekteringsmetoder:
Isoleringsoljeanalys (den primära diagnosvätskan):
Dissolved Gas Analysis (DGA): Detta är hörnstenen i transformatortillståndsövervakning. När isoleringsmaterial bryts ned termiskt och elektriskt genererar de karakteristiska gaser lösta i oljan. Nyckelgaser inkluderar:
Väte (H?): Allmän indikator på partiell urladdning eller termiska fel.
Metan (CH?), Etan (C?H?), etylen (C?H?): Ange i första hand termisk nedbrytning av olja (låg, medel, hög temperatur respektive).
Acetylen (C?H?): Stark indikator på ljusbåge eller värmefel med mycket hög temperatur (> 700°C).
Kolmonoxid (CO) och koldioxid (CO?): Primära indikatorer på nedbrytning av cellulosa (papper) isolering, särskilt termisk åldring och överhettning. Stigande CO/CO? nivåer är betydande åldrande markörer.
Analys av furanföreningar: Nedbrytningen av cellulosaisolering ger specifika kemiska föreningar som kallas furaner (t. ex. 2-Furfuraldehyd). Att mäta furankoncentrationen i oljan ger en direkt, kvantitativ bedömning av graden av polymerisationsförlust (DP) i papperet, vilket korrelerar direkt med dess återstående mekaniska och dielektriska styrka.
Surhet (neutraliseringsnummer): Åldrande av både oljan och cellulosa ger sura biprodukter. Ett stigande syratal påskyndar nedbrytningen av både oljan och papperet och bildar en återkopplingsslinga. Att spåra surhet är avgörande.
Fuktinnehåll: Vatten är en potent accelerator för cellulosaåldring och minskar dielektrisk styrka. Att övervaka fuktnivåerna i oljan (och uppskatta nivåerna i den fasta isoleringen) är avgörande. Ldrande papper släpper också ut bundet vatten.
Dielektrisk styrka /nedbrytningsspänning: Mäter oljans förmåga att motstå elektrisk påfrestning. Biprodukter för kontaminering och åldrande kan sänka detta värde.
Interfacial Tension (IFT): Mäter förekomsten av polära föroreningar och lösliga åldrande biprodukter i oljan. En minskande IFT indikerar kontaminering och/eller avancerad oljenedbrytning.
Elektriska tester:
Effektfaktor / Dissipation Factor (Tan Delta): Mäter de dielektriska förlusterna i isoleringssystemet (olja och fast material). En ökande effektfaktor indikerar försämrad isoleringskvalitet på grund av att fukt, kontaminering eller åldrande biprodukter ökar ledningsförmågan.
Lindningsmotstånd: Även om det främst är för att upptäcka kontaktproblem, kan betydande förändringar över tid ibland korrelera med nedbrytning.
Frekvensresponsanalys (FRA): Upptäcker i första hand mekanisk deformation (förskjutningar, löshet) i lindningsstrukturen. Även om det inte är en direkt kemisk åldringsåtgärd, kan allvarligt åldrande påverka den mekaniska integriteten, potentiellt detekterbar av FRA.
Polarisations-/depolarisationsström (PDC) /återställningsspänningsmätning (RVM): Dessa avancerade dielektriska svarstekniker ger detaljerad information om fukthalt och åldringsstatus för cellulosaisoleringen, som kompletterar furananalys.
Fysisk inspektion och underhåll:
Visuell inspektion (intern när det är möjligt): Vid interna inspektioner (t.ex. efter oljebearbetning eller för reparation) kan direkt undersökning av kärnan, lindningar och strukturella element avslöja fysiska tecken på åldrande som sprött papper, slamavlagringar, korrosion eller kolspårning.
Oljeinspektion: Visuella kontroller av oljan för klarhet, färg (mörkning kan indikera åldrande) och förekomst av sediment eller slam.
Belastningshistorik: Granskning av historiska belastningsprofiler, särskilt perioder av överbelastning, ger sammanhang för termisk stress som upplevs av isoleringen.
Drifttemperaturrekord: Ihållande höga driftstemperaturer accelererar avsevärt åldringshastigheten för cellulosa.
En integrerad strategi är avgörande:
Inget enskilt test ger en fullständig bild av åldringstillståndet hos en oljenedsänkt transformator. Effektiv upptäckt bygger på en tillståndsbaserad övervakningsstrategi:
Baslinje: Fastställ initiala värden genom omfattande testning efter driftsättning eller större service.
Trending: Utför regelbundna tester (särskilt DGA, furaner, fukt, surhet, effektfaktor) och analysera resultat över tid. Betydande avvikelser från baslinjen eller etablerade trender är kritiska åldringsindikatorer.
Korrelation: Korsreferensresultat från olika tester. Till exempel stigande CO/CO? och stigande furaner bekräftar starkt cellulosanedbrytning. Hög fukt i kombination med hög surhet påskyndar åldrandet.
Expertanalys: Tolkning av komplexa datamängder, särskilt DGA-mönster och kombinerade resultat, kräver expertis. Branschstandarder (IEC, IEEE, CIGRE) ger riktlinjer, men sammanhanget är nyckeln.
Att upptäcka åldrande i oljenedsänkta transformatorer är en mångfacetterad process centrerad på regelbunden, sofistikerad oljeanalys (DGA, furaner, fukt, surhet) som stöds av viktig elektrisk diagnostik (effektfaktor, dielektrisk respons) och kontextuella data (belastning, temperatur, inspektioner). Genom att systematiskt implementera och trenda dessa metoder kan operatörer noggrant bedöma tillståndet för sina tillgångar, fatta välgrundade beslut angående underhåll (som oljerekonditionering eller torkning), hantera risker och optimera den återstående livslängden för dessa viktiga komponenter i elnätet. Vervakning av vaksamhet är nyckeln till att säkerställa fortsatt tillförlitlighet och säkerhet hos åldrande oljenedsänkta transformatorer.
Tel:
E-post:
Tillägga:
