Kako starenje transformatorskog ulja utiče na performanse analizatora rastvorenih gasova u transformatoru?

Transformatori su ključne komponente u elektroenergetskim sistemima, a stanje transformatorskog ulja igra vitalnu ulogu u njihovom pravilnom funkcionisanju. Kao dobavljačTransformatorski analizator rastvorenog gasa, iz prve ruke sam svjedočio uticaju starenja transformatorskog ulja na performanse naših analizatora. U ovom blogu ćemo ući u detalje o tome kako proces starenja transformatorskog ulja utiče na performanse analizatora otopljenog gasa u transformatoru.

Razumijevanje transformatorskog ulja i njegovog procesa starenja

Transformatorsko ulje ima višestruke funkcije unutar transformatora. Djeluje kao izolacijski medij, sprječavajući električni kvar između različitih komponenti transformatora. Osim toga, pomaže u rasipanju topline koja nastaje tokom rada transformatora, čime se osigurava njegov efikasan i siguran rad.

Međutim, s vremenom transformatorsko ulje prolazi kroz proces starenja zbog različitih faktora kao što su termički stres, oksidacija i prisustvo vlage. Toplotni stres nastaje kada transformator radi na visokim temperaturama u dužem vremenskom periodu. To može uzrokovati razgradnju molekula ulja, što dovodi do stvaranja mulja i drugih nusproizvoda. Oksidacija je još jedan značajan faktor, gdje ulje reagira s kisikom u prisustvu topline i metalnih katalizatora. To rezultira stvaranjem kiselina koje mogu korodirati unutrašnje komponente transformatora i dodatno pogoršati kvalitet ulja. Vlaga takođe može ući u sistem transformatora, bilo kroz curenje ili tokom procesa proizvodnje. Voda u ulju može smanjiti njegovu dielektričnu čvrstoću i ubrzati proces oksidacije.

Otopljeni plinovi u transformatorskom ulju i njihov značaj

Tokom starenja transformatorskog ulja nastaju različiti gasovi kao rezultat hemijskih reakcija koje se odvijaju. Ovi gasovi uključuju vodonik (H₂), metan (CH₄), etan (C₂H₆), etilen (C₂H₄), acetilen (C₂H₂), ugljen monoksid (CO) i ugljen dioksid (CO₂). Prisutnost i koncentracija ovih plinova može pružiti vrijedan uvid u stanje transformatora.

Na primjer, prisustvo vodika i metana može ukazivati ​​na pregrijavanje na niskoj temperaturi ili djelomična pražnjenja unutar transformatora. Etilen je često povezan s pregrijavanjem na visokim temperaturama, dok je acetilen znak stvaranja luka. Nivoi ugljen-monoksida i ugljen-dioksida mogu ukazivati ​​na starenje čvrstih izolacionih materijala unutar transformatora.

Utjecaj starenja transformatorskog ulja na analizator otopljenog plina u transformatoru

Problemi sa uzorkovanjem

Jedan od primarnih načina na koji starenje transformatorskog ulja utiče na performanse analizatora rastvorenog gasa u transformatoru je problem sa uzorkovanjem. Kako ulje stari, može postati viskoznije i formirati mulj. Ovaj mulj može začepiti linije za uzorkovanje analizatora, sprečavajući uzimanje tačnog i reprezentativnog uzorka. Ako su vodovi za uzorkovanje blokirani, analizator može primiti nedovoljnu količinu ulja ili uzorak koji ne sadrži ispravan udio otopljenih plinova. To može dovesti do netočnih očitavanja i pogrešnog tumačenja stanja transformatora.

Performanse senzora

Senzori koji se koriste u analizatoru otopljenog plina u transformatoru dizajnirani su za otkrivanje i mjerenje koncentracije specifičnih plinova u transformatorskom ulju. Starenje transformatorskog ulja može imati štetan učinak na performanse ovih senzora. Kiseline i drugi nusproizvodi koji nastaju tokom procesa starenja mogu obložiti površine senzora, smanjujući njihovu osjetljivost. To znači da senzori možda neće moći precizno otkriti niske razine plinova, koji su često rani pokazatelji potencijalnih problema u transformatoru.

Štoviše, prisustvo mulja i drugih zagađivača u ulju također može uzrokovati fizička oštećenja senzora. Na primjer, abrazivne čestice u mulju mogu izgrebati površine senzora, mijenjajući njihova svojstva i čineći ih manje pouzdanim.

Calibration Drift

Starenje transformatorskog ulja također može dovesti do pomaka kalibracije u analizatoru otopljenog plina transformatora. Hemijski sastav ulja se mijenja kako stari, a to može utjecati na način na koji plinovi komuniciraju sa senzorima analizatora. Kao rezultat toga, odnos između koncentracije plina i izlaza senzora može se promijeniti tokom vremena. Ako se analizator ne kalibriše redovno, očitanja koja daje mogu biti netačna.

Kalibracijski pomak može biti posebno problematičan jer možda nije odmah očigledan. Operateri mogu nastaviti da se oslanjaju na očitavanja analizatora, pod pretpostavkom da su tačna, dok u stvari rezultati više nisu pouzdani. To može dovesti do pogrešnih odluka u vezi održavanja i rada transformatora.

Ublažavanje efekata starenja transformatorskog ulja na analizator

Kako bi se osigurale precizne i pouzdane performanse analizatora otopljenog plina u transformatoru u prisustvu zastarjelog transformatorskog ulja, može se poduzeti nekoliko mjera.

Redovno uzorkovanje i održavanje

Redovno uzimanje uzoraka transformatorskog ulja je neophodno za rano otkrivanje bilo kakvih promjena u njegovom stanju. Analizom uzoraka ulja u redovnim intervalima moguće je utvrditi početak starenja i poduzeti odgovarajuće mjere. Pored toga, ključno je pravilno održavanje sistema uzorkovanja. Ovo uključuje redovno čišćenje vodova za uzorkovanje kako bi se spriječilo začepljenje i osiguralo da ventili za uzorkovanje ispravno funkcionišu.

Čišćenje i zamjena senzora

Periodično čišćenje senzora može pomoći u uklanjanju svih naslaga ili zagađivača koji su se nakupili na njihovim površinama. Ovo može vratiti osjetljivost senzora i poboljšati tačnost očitavanja analizatora. U nekim slučajevima, kada su senzori ozbiljno oštećeni ili se njihov rad ne može vratiti čišćenjem, možda će ih trebati zamijeniti.

Česta kalibracija

Da bi se uračunao pomak kalibracije uzrokovan starenjem transformatorskog ulja, analizator treba kalibrirati češće. Ovo osigurava da odnos između koncentracije plina i izlaza senzora ostane tačan. Kalibraciju treba izvršiti korištenjem certificiranih plinskih standarda kako bi se osigurala pouzdanost rezultata.

Komplementarni sistemi za praćenje

Pored analizatora rastvorenog gasa u transformatoru, mogu se koristiti i drugi sistemi za praćenje kako bi se obezbedio sveobuhvatniji prikaz stanja transformatora. Na primjer, anOnline sistem za nadzor djelomičnog pražnjenja za transformatormože otkriti djelomična pražnjenja unutar transformatora, koja su često preteča ozbiljnijih problema.Nadgledanje vruće tačke namotaja transformatoramože pomoći da se identifikuju područja visoke temperature unutar namotaja transformatora, dok aMonitor struje uzemljenja jezgra transformatoramože otkriti bilo kakve abnormalne struje uzemljenja, što može ukazivati ​​na kvar u jezgri transformatora.

Zaključak

Starenje transformatorskog ulja ima značajan utjecaj na performanse analizatora otopljenog plina u transformatoru. Od problema sa uzorkovanjem do degradacije performansi senzora i pomeranja kalibracije, efekti starenja ulja mogu dovesti do netačnih očitavanja i pogrešnog tumačenja stanja transformatora. Međutim, primjenom redovnog uzorkovanja i održavanja, čišćenja i zamjene senzora i čestih kalibracija, ovi problemi se mogu ublažiti.

Kao dobavljač analizatora rastvorenog gasa u transformatorima, razumemo važnost pružanja pouzdanih i tačnih rešenja za praćenje. Ako ste zainteresovani da saznate više o našim proizvodima ili imate bilo kakva pitanja u vezi sa uticajem starenja transformatorskog ulja na vaše sisteme za nadzor, slobodno nas kontaktirajte. Spremni smo razgovarati o vašim specifičnim potrebama i pružiti vam najbolja moguća rješenja za vaše zahtjeve za nadzorom transformatora.

Reference

1. Emsley, AM, & Stevens, G. (2000). Nedavni razvoji u razumijevanju mehanizama kvara energetskih transformatora. IEE Proceedings - Generacija, prijenos i distribucija, 147(5), 443 - 450.
2. Radna grupa CIGRE A2.32. (2008). Dijagnostika i nadzor transformatora - Dio 1: Opšti pregled. Electra, (236), 3 - 22.
3. IEEE Vodič za tumačenje gasova nastalih u uljnim transformatorima (IEEE C57.104 - 2008).