Transcript A komplex diagnosztika része

dr. Gaál-Szabó Zsuzsanna
A szigetelőpapír diagnosztikája, mint
a komplex diagnosztika része
2013
[email protected]
www.energochem.hu
Komplex diagnosztika
 - Analitikai:
 - Szigetelőolaj
 - Szigetelőpapír
 - Hibagáz
 - Villamos:
 - Villamos paraméterek
 - Szigetelési paraméterek
 - Mechanikai:
 - Rezgés
 - Termikus:
 - Hőfok, hőmérséklet eloszlás
Állapotfelvétel, mintavételi hőmérséklet, berendezés adatai, típusa,
előzmények: olajkezelés, olajcsere, tekercscsere, működött-e eddig
Analitikaikai vizsgálatok
Aktív rész hibái
Szigetelőolaj
Szigetelőpapír
„Hibagáz”
fizikai-kémiai vizsgálatok
furán, polimerizációs fok, (víztartalom)
Adaléktartalom, oxidációs stabilitás
Korrozív kén, passzívátor
PCB
Gázfejlődési képesség
Folyáspont, lobbanáspont
Viszkozitás
Villamos vizsgálatok












- Visszatérő feszültség
- Szigetelési ellenállás
- Szigetelési szilárság
- Veszteségi tényező
- Részkisülés
- Áttétel
- Tekercsellenállás
- Üresjárási veszteség
- Rövidzárási veszteség
- Rövidzárási feszültség
- Fokozatkapcsoló vizsgálata
- Átvezető szigetelők vizsgálat
Mechanikai vizsgálat
• Tekercsszorítások állapota rezgésvizsgálattal
Termikus vizsgálat
A szigetelőpapír gazdasági jelentősége
• Transzformátor élettartama
=
szigetelőpapír élettartama
Furanic Compounds for Diagnosis
CIGRE Working Group
D1.01 (TF13)
April 2012
Vs
Saját tapasztalataink
10 év
Diagnosztika lehetőségei
CIGRE, Energochem
1. Papír állapot mérése olajból történhet!
2. Hibafeltárás: különböző furánszármazékok
jelenléte
3. Hibafeltárás: alacsony hőmérsékletű hibahely
4. Maradék élettartam becslés
CIGRE
1/1 Papír állapot mérése olajból
CIGRE
1/2 Papír állapot mérése olajból
1/3 Papír állapot mérése olajból
Energochem
papír
szakadás
papír
furán
tartalom
szakító
szilárdság
polimerizációs
fok
Energochem
1/4 Papír állapot mérése olajból
furán származékok: akkreditált
papír polimerizációs fok: akkreditált
szakítószilárdság mérés
Energochem
1/5 Papír állapot mérése olajból
Előnyök:
1.Furánméréshez a mintavétel működő trf-ból
lehetséges
2.Furánmérés egyszerűbb, gyorsabb, mint a papír
polimerizációs fok mérés
3. Rutinmérés, állapotkövetésre alkalmas
4. A komplex diagnosztika része kell hogy legyen,
mert a furánszintet befolyásolják: nedvesség,
hőmérséklet, olaj és papír minősége, és mennyisége,
berendezés típusa
1/6 Papír állapot mérése olajból
Energochem
Gazdasági haszon:
Jó, ha ismerjük a papír állapotát, mert:
- berendezés cseréje tervezhető
- műhelybe szállítás meggondolható,
- tekercscsere bekalkulálható
2/1 Hibafeltárás: különböző
furánszármazékok jelenléte
CIGRE
2/2 Hibafeltárás: különböző
furánszármazékok jelenléte
Energochem
CIGRE
3/1 Hibafeltárás: alacsony
hőmérsékletű hiba
a slow but continuous increase of 2-FAL could point out
to a failure in the cooling system, whereas a strong
immediate increase could point out to an acute thermal
failure.
Diagnostic procedures like dissolved gas analysis (DGA)
or oil quality control analysis and determination of oil
values are not sensitive enough to indicate that there
might be moderate overheating issues up to 150°C that
might result from defective cooling. These
temperatures are, however, high enough to lead to an
increase in 2-FAL content significantly
Energochem
3/2 Hibafeltárás: alacsony
hőmérsékletű hiba
CIGRE
4/1 Maradék élettartam becslés
It is worthwhile mentioning here that the state of
the solid insulation determines the life expectance
of a transformer.
CIGRE
4/2 Maradék élettartam becslés
End-of-life criteria should therefore be associated with
a higher risk of transformer failure.
a transformer which no longer fits into a power system
due to its inability to serve a fast growing load might
have reached its “strategic” end-of-life. Another
transformer which has severe maintenance issues, high
losses and so forth might be replaced and hence
deemed to have reached its “economical” end-of-life.
CIGRE
4/3 Maradék élettartam becslés
The tensile strength of paper determines mechanical
strength of paper that, in case of severe degradation,
may lead to an insulation failure, particularly in a
situation of short circuit where the windings are
mechanically stressed. The degree of polymerisation
(DP) of paper directly correlates with the paper tensile
strength.
CIGRE
4/4 Maradék élettartam becslés
Energochem
4/5 Maradék élettartam becslés
CIGRE
4/6 Maradék élettartam becslés
CIGRE
4/7 Maradék élettartam becslés
Montsinger noted that the rate of deterioration
of mechanical properties doubled for each 5°C
to10°C increase in temperature.
The doubling factor was found to be about 6°C in the
temperature range from 100°C to 110°C and 8°C for
temperatures above 120°C. However, people tend to
remember the doubling factor as constant and the IEC
loading guide [60] uses 6°C.
CIGRE
4/8 Maradék élettartam becslés
Energochem
4/9 Maradék élettartam becslés
papír
szakadás
papír
furán
tartalom
szakító
szilárdság
polimerizációs
fok
CIGRE
4/10 Maradék élettartam becslés
Energochem
4/11 Maradék élettartam becslés
Energochem
4/12 Maradék élettartam becslés
A mérési eredmények alapján, a papírdegradáció …. előrehaladottnak- az
általunk bevezetett 5 fokozatú szigetelőpapír degradációs skálán …
fokozatúnak – minősíthető.
A fokozatok jelentése:
•
0: Furánszármazék nyomokban sem mutatható ki.
•
1: Nyomnyi mennyiségű furánszármazék detektálható.
•
2: A szigetelőpapír enyhén öregedett.
•
3: A szigetelőpapír közepesen öregedett, a transzformátor a
papírdegradáció alapján elérte fél élettartamát.
•
4: A szigetelőpapír erősen öregedett.
•
5: A transzformátor a papírdegradáció alapján nemzetközi tapasztalatok
szerint megközelítette, esetleg el is érte üzembiztos életének végét.
Energochem
4/13 Maradék élettartam becslés
Vélemény: A szigetelési rendszerrel nincs tennivaló. Az olaj is és a papír is
enyhén öregedett.
Az elvégzett vizsgálatok alapján a transzformátor maradék élettartama: Ha a
terhelés az előzőekhez hasonló lesz, még legalább 15 év.
Vélemény: A gázarányok nagyenergiájú kisülésre / t>700ºC melegponti
hibahelyre utalnak. A berendezés hibás! További működtetése veszélyes!
Azonnali üzemzavar veszélye áll fönn!
A berendezés olaj/papír szigetelési rendszerét 2008 novemberében vizsgáltuk
előzőleg. Feltűnő a nagyon nagy arányú papír állapotromlás, ami azóta
bekövetkezett, és ami fölveti annak lehetőségét, hogy a most detektált hiba
más hosszabb ideje fennáll, és a magas hőmérséklet tönkretette a
szigetelőpapírt. Javasoljuk a tekercsek alapos átvizsgálását és szükséges
mennyiségben cseréjüket!
Energochem
4/14 Maradék élettartam becslés
Vélemény: A kemencetranszformátor papírja nagyon öreg, élete vége felé
tart. Ez azt jelenti, hogy szakítószilárdsága jelentősen meggyengült. Az ilyen
öregedett papír kiemelés után berepedezett, mállékony, hámló képet mutat.
A gyenge szakítószilárdság miatt fokozott a szigetelőpapír elszakadásának
veszélye. Mivel kemencetranszformátorról van szó, működéséből adódóan a
papírszakadás veszélye sokszorozottan fönnáll.
A rossz papír állapoton javítani nem lehet. Semmiképpen nem javasolt az
olajkezelés (ami egyébként is csak a gázokat és a vizet távolítja el) vagy az
olajcsere, mert az a papír életére semmilyen hatással nem lesz.
Javasoljuk, hogy azonnal fogjanak hozzá új kemencetranszformátor
beszerzésének, és addig a berendezést a lehető legkíméletesebb
üzemmódban működtessék, mert a közvetlen üzemzavar bármikor
bekövetkezhet, ennek időpontja megjósolhatatlan.