În partea 2 a acestei serii, am analizat testul cel mai frecvent aplicat probelor de ulei de transformator, și anume, Analiza gazului dizolvat în ulei (DGA): DGA este ideal pentru detectarea defecțiunilor incipiente ale transformatorului. Cu toate acestea, valoarea de diagnosticare în monitorizarea modificărilor proprietăților chimice, fizice și dielectrice ale uleiului nu poate fi subestimată, deoarece acestea se pot degrada în timp și pot afecta performanța transformatorului. Aici, în ultima parte, luăm în considerare câteva dintre celelalte teste care oferă informații suplimentare valoroase despre calitatea uleiului.
Verificarea calității uleiului: conținut de apă, saturație relativă și tensiune de avarie
Apa este cea mai dăunătoare moleculă din transformator. Când este dizolvat în ulei, catalizează reacțiile, slăbește legăturile, atrage alte contaminari polare pe hârtie și permite acizilor să fie agresivi. Dimpotrivă, apa liberă din ulei se va scufunda în general în partea inferioară a transformatorului, unde contribuie la coroziunea rezervorului, în timp ce, dacă precipită pe înfășurare din cauza suprasaturarii, poate provoca descărcări.
Concentrațiile de apă sunt în general mult mai mici în ulei în comparație cu hârtia; de obicei, apa există la niveluri de ppm în ulei în comparație cu nivelurile procentuale cu o singură cifră din hârtie. Acest lucru se datorează faptului că hârtia în sine are componente polare (de exemplu, legături de hidrogen) care, deși conferă hârtiei rezistență mecanică suplimentară, atrag și molecule de apă. Prezența apei în hârtie este importantă, deoarece întrerupe legăturile de hidrogen, reducând rezistența fizică a hârtiei.
Concentrațiile de apă sunt în general mult mai mici în ulei în comparație cu hârtie; de obicei, apa există la niveluri de ppm în ulei în comparație cu nivelurile procentuale cu o singură cifră din hârtie. Acest lucru se datorează faptului că hârtia în sine are componente polare (de exemplu, legături de hidrogen) care, deși conferă hârtiei rezistență mecanică suplimentară, atrag și molecule de apă. Prezența apei în hârtie este importantă, deoarece întrerupe legăturile de hidrogen, reducând rezistența fizică a hârtiei.
A ști cum se împarte apa între ulei și hârtie înseamnă că prin măsurarea conținutului de apă din ulei, conținutul din hârtie poate fi calculat. Cu toate acestea, diferitele uleiuri au niveluri diferite de afinitate pentru apă, de aceea este important să știm ce ulei este testat: diferența este între uleiurile minerale și lichidele esterice. Pentru a complica și mai mult situația, polaritatea uleiului poate fi afectată de produse secundare de îmbătrânire. Prin urmare, este mai bine să se examineze saturația relativă a apei în ulei, mai degrabă decât ppm. Ar trebui să rămână sub 50% pentru a menține tensiunea adecvată de rupere dielectrică.
În anumite circumstanțe, apa din hârtie poate genera bule de gaz, de exemplu, în timpul evenimentelor de supraîncărcare a transformatorului sau în timpul pornirii înainte de stabilirea unei circulații adecvate a uleiului. În aceste condiții, conductorii pot încălzi hârtia peste 100˚C, determinând vaporizarea apei, crescând astfel probabilitatea formării de bule, care, la rândul lor, pot duce la descărcari parțiale (PD) și riscă deteriorarea PD fizică localizată. Probabilitatea formării bulelor depinde atât de concentrația apei din hârtie, cât și de temperatură; de exemplu, cu 2% din greutatea uscată de apă în hârtie, riscul de formare a bulelor este foarte scăzut sub 140 °C.
Uleiurile pentru transformatoare sunt concepute pentru a asigura izolare electrică în câmpuri electrice mari. Orice reducere semnificativă a rigidității dielectrice poate indica faptul că uleiul nu mai este capabil să îndeplinească această funcție vitală. Tensiunea de avarie (BDV) este o măsură a tensiunii electrice la care uleiul poate rezista fără a se defecta. Testul este efectuat prin creșterea tensiunii între doi electrozi într-un vas de testare care conține uleiul de testare până când uleiul se defectează. Tehnica de eșantionare joacă un rol semnificativ în obținerea unor rezultate semnificative ale tensiunii de avarie; particulele și fibrele introduse accidental în timpul curățării celulei de testare sau sticlele de prelevare (piele de capră, cârpe de bumbac și prosoape de hârtie) pot reduce drastic rezultatul măsurat.
Îmbătrânire accelerată: factorul de putere, testarea culorii și tensiunea interfacială identificați caracteristicile cheie
Durata de viață a transformatoarelor este în mod obișnuit cel puțin 40 de ani, chiar dacă durata de viață de proiectare este de obicei în jur de 25 de ani – dar asta nu este întâmplător. Temperaturile ridicate, nivelurile ridicate de oxigen, conținutul de apă, aciditatea și nămolul – toate în prezența altor factori catalitici, cum ar fi cuprul în înfășurări, contactele de argint și fierul – pot accelera îmbătrânirea hârtiei și a uleiului izolator, precum și corodarea. metalului din transformator.
Există trei teste recomandate pentru a identifica îmbătrânirea sau contaminarea uleiului, permițând intervenția timpurie.
- Testarea factorului de putere măsoară pierderile dielectrice ale uleiului izolator. Pe măsură ce uleiul se oxidează odată cu creșterea timpului de funcționare, conținutul polar crește, ceea ce poate fi detectat prin creșterea factorului de putere. Acest test poate detecta, de asemenea, prezența altor contaminări în ulei și, deși nu poate identifica moleculele reale, evidențiază necesitatea unei investigații suplimentare.
- Testele de culoare sunt un simplu indicator rapid al îmbătrânirii sistemului de izolație; cu cât proba de ulei este mai închisă, cu atât uleiul este mai îmbătrânit.
- Tensiunea interfacială (IFT) este o măsură indirectă a naturii polare a uleiului și oferă o perspectivă puternică asupra oxidării timpurii a uleiului și a contaminanților polari, cum ar fi apa sau acizii. Testul măsoară rezistența separării dintre apă și proba de ulei. Uleiul și apa ar trebui să formeze straturi distincte atunci când există puțină contaminare în ulei, dar pe măsură ce uleiul devine îmbătrânit sau umed, tensiunea dintre lichide devine mai puțin distinctă și, prin urmare, mai slabă, astfel încât un rezultat IFT mai scăzut este mai rău decât unul mai mare. Trebuie remarcat faptul că IFT este, de asemenea, afectat de prezența detergenților, astfel încât depunerile reziduale de la curățarea echipamentului de prelevare a probelor, a recipientelor de prelevare sau a vasului de testare cu astfel de agenți tensioactivi pot avea un efect dramatic asupra acestui parametru de testare.
Există și alte teste de calitate a uleiului efectuate în tandem cu cele de mai sus, cum ar fi aciditatea și densitatea relativă, care pot fi efectuate pentru o examinare mai aprofundată a caracteristicilor uleiului. Este nevoie de contaminare gravă, îmbătrânire sau supraprocesare pentru ca aceste proprietăți să se schimbe semnificativ, așa că dacă oricare dintre aceste valori fluctuează între teste, ar putea fi un motiv de îngrijorare. Dacă apare o problemă cu uleiul, există și alte teste de investigație care pot fi folosite.
Sursa Doble Copyright © 2022, All rights reserved.
Produse Doble https://www.arc.ro/doble-engineering-company
https://www.arc.ro/analiza-gazelor-dizolvate-in-ulei-electroizolant/morgan-schaffer
Discuta cu specialiștii noștri despre aplicațiile la care poți folosi aceste produse ofertare@arc.ro
Tel: 0268-472 577
