Dr. Gaál-Szabó Zsuzsanna A szigetelőpapír diagnosztikája, mint a komplex diagnosztika része 2013

Az előadások a következő témára: "Dr. Gaál-Szabó Zsuzsanna A szigetelőpapír diagnosztikája, mint a komplex diagnosztika része 2013"— Előadás másolata:

1 dr. Gaál-Szabó Zsuzsanna A szigetelőpapír diagnosztikája, mint a komplex diagnosztika része 2013 zsuzsagsz@freemail.hu www.energochem.hu

2 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

3 Analitikaikai vizsgálatok Aktív rész hibái „Hibagáz” Szigetelőolaj fizikai-kémiai vizsgálatok Szigetelőpapír furán, polimerizációs fok, (víztartalom) Adaléktartalom, oxidációs stabilitás Korrozív kén, passzívátor PCB Gázfejlődési képesség Folyáspont, lobbanáspont Viszkozitás

4 Villamos vizsgálatok  - Visszatérő feszültség  - Szigetelési ellenállás  - Szigetelési szilárság  - Veszteségi tényező  - Részkisülés  - Áttétel  - Tekercsellenállás  - Üresjárási veszteség  - Rövidzárási veszteség  - Rövidzárási feszültség  - Fokozatkapcsoló vizsgálata  - Átvezető szigetelők vizsgálat

5 Mechanikai vizsgálat • Tekercsszorítások állapota rezgésvizsgálattal

6 Termikus vizsgálat

7 A szigetelőpapír gazdasági jelentősége • Transzformátor élettartama = szigetelőpapír élettartama

8 Furanic Compounds for Diagnosis CIGRE Working Group D1.01 (TF13) April 2012 Vs Saját tapasztalataink 10 év

9 Diagnosztika lehetőségei CIGRE, Energochem 1. Papír állapot mérése olajból történhet! 2. Hibafeltárás: különböző furánszármazékok jelenléte 3. Hibafeltárás: alacsony hőmérsékletű hibahely 4. Maradék élettartam becslés

10 CIGRE 1/1 Papír állapot mérése olajból

11 CIGRE 1/2 Papír állapot mérése olajból

12 Energochem 1/3 Papír állapot mérése olajból papír papír szakadás szakító szilárdság polimerizációs fok furán tartalom

13 Energochem 1/4 Papír állapot mérése olajból furán származékok: akkreditált papír polimerizációs fok: akkreditált szakítószilárdság mérés

14 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

15 Energochem 1/6 Papír állapot mérése olajból Gazdasági haszon: Jó, ha ismerjük a papír állapotát, mert: - berendezés cseréje tervezhető - műhelybe szállítás meggondolható, - tekercscsere bekalkulálható

16 CIGRE 2/1 Hibafeltárás: különböző furánszármazékok jelenléte

17 Energochem 2/2 Hibafeltárás: különböző furánszármazékok jelenléte

18 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

19 Energochem 3/2 Hibafeltárás: alacsony hőmérsékletű hiba

20 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.

21 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.

22 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.

23 CIGRE 4/4 Maradék élettartam becslés

24 Energochem 4/5 Maradék élettartam becslés

25 CIGRE 4/6 Maradék élettartam becslés

26 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.

27 CIGRE 4/8 Maradék élettartam becslés

28 Energochem 4/9 Maradék élettartam becslés papír papír szakadás szakító szilárdság polimerizációs fok furán tartalom

29 CIGRE 4/10 Maradék élettartam becslés

30 Energochem 4/11 Maradék élettartam becslés

31 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.

32 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!

33 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.