Hoe detecteer je sporen van vocht in transformatorolie?

mafd

Transformatorolie In de toestand van water kan de transformator tijdens transport, opslag en gebruik te maken krijgen van externe factoren of oxidatie van water door de olie zelf. Het gevormde water kan in de volgende toestanden voorkomen: ten eerste vrij water, en ten tweede opgeloste, zeer fijne deeltjes in water. Het isolerende vezelmolecuul is een glucosemolecuul (C6H12O6). Wanneer water de vezelmoleculen binnendringt, vermindert dit de aantrekkingskracht, bevordert het de hydrolyse tot laagmoleculaire stoffen en vermindert het de mechanische sterkte en de polymerisatiegraad van de vezel.

Momenteel, stroomtransformatorEen transformator is niet alleen een van de belangrijkste en duurste apparaten in een energiesysteem, maar ook een van de apparaten die de meeste ongelukken in dat systeem veroorzaken. Vóór een plotselinge uitval van de transformator zullen de verslechtering van de isolatie en de latente defecten een reeks effecten en informatie produceren, zoals licht, elektriciteit, geluid, warmte en chemische veranderingen onder invloed van de bedrijfsspanning. Daarom is het niet alleen belangrijk om preventief onderhoud op basis van preventieve tests regelmatig uit te voeren, maar worden er ook voorspellende onderhoudsstrategieën op basis van online monitoring onderzocht om potentiële storingen of defecten online, in realtime of op regelmatige basis, te monitoren en te diagnosticeren. Het vochtgehalte in de isolatieolie van een transformator is ook een parameter die de isolatiekwaliteit van de transformator bepaalt. Intelligente online diagnoseapparatuur voor transformatoren kan automatisch het vochtgehalte in de olie meten en analyseren, de oorzaak van de storing achterhalen en oplossingen bieden. Gebruikers kunnen zo tijdig de verborgen gevaren in de transformator aanpakken en ongelukken voorkomen.

1. De toestand en de schadelijke gevolgen van vocht in transformatorolie.

Tijdens transport, opslag en gebruik van een transformator kan er water in de transformator terechtkomen, of kan de olie zelf oxideren en daarbij water produceren. Dit water kan in de volgende toestanden voorkomen:

Een daarvan is vrij water. Bij externe indringing van water, bijvoorbeeld doordat het niet gemakkelijk met water te roeren is, heeft dit geen invloed op de doorslagspanning van de olie. Het is echter ook niet toegestaan ​​om dit te accepteren, omdat het erop kan wijzen dat er opgelost water in de olie aanwezig is en onmiddellijk behandeld moet worden.

Ten tweede lossen extreem fijne deeltjes op in water. Meestal komen deze vanuit de lucht in de olie terecht, waardoor de doorslagspanning van de olie sterk afneemt. Dit leidt tot een toename van het verlies, bijvoorbeeld door vacuümfiltering van de olie.

Ten derde, geëmulgeerd water. Slechte olieraffinage, langdurige verwerking waardoor de olie veroudert, of verontreiniging door emulgering, vermindert de grensvlakspanning tussen olie en water. Wanneer olie en water zich mengen, ontstaat er een emulsie. Voeg een demulgator toe.

Het nadeel is onder andere dat de doorslagspanning van olieproducten afneemt. Bij een concentratie van 100-200 mg/kg daalt de doorslagspanning tot 1,0 kV. De vezelverontreinigingen in de olie absorberen gemakkelijk water, waardoor onder invloed van het elektrische veld een geleidende "brug" tussen de elektroden ontstaat, wat de doorslag vergemakkelijkt.

Ten tweede verhoogt het de verliesfactor van het medium. Geëmulgeerd water in suspensie heeft het grootste effect en is niet uniform. Het molecuul van de isolerende vezel is glucose (C6H12O6). Wanneer water de vezelmoleculen binnendringt, vermindert het de aantrekkingskracht, bevordert het de hydrolyse tot laagmoleculaire stoffen en vermindert het de mechanische sterkte en de polymerisatiegraad van de vezel. Experimenten tonen aan dat bij 120 °C het vochtgehalte van de isolerende vezel met een factor 1 toeneemt, terwijl de mechanische sterkte van de vezel met de helft afneemt. Bij een stijgende temperatuur neemt het watergehalte in de olie toe, waardoor het watergehalte in de vezel afneemt. Bij een dalende temperatuur is het omgekeerde het geval. Daarom moet het vochtgehalte in de olie in de gaten worden gehouden, en daarmee ook de veroudering van de isolerende vezel. Ten vierde bevordert water het corrosievermogen van organische zuren en versnelt het de corrosie van metalen onderdelen. Samenvattend: hoe hoger het watergehalte in de olie, hoe sneller de olie zelf veroudert, hoe sneller de isolatie van de apparatuur veroudert en hoe sneller metalen onderdelen corroderen. Daarom is het noodzakelijk om het watergehalte in de olie te controleren, met name het gehalte aan opgelost water.

2. Testmethode voor vocht in transformatorisolatieolie

De evaluatie van de luchtvochtigheid in isolatiemateriaal Vochtigheid is een belangrijke factor voor de betrouwbaarheid en levensduur van een transformator. De luchtvochtigheid in de isolatieolie verandert voortdurend, wat de kwaliteit negatief kan beïnvloeden. Bovendien bevindt het grootste deel van de vochtigheid zich in het isolatiepapier. Vochtigheid beïnvloedt de diëlektrische doorslagsterkte van vaste en vloeibare isolatiematerialen, de verouderingssnelheid van cellulose-isolatiematerialen en de neiging tot bubbelvorming bij overbelasting.

Omgevingstemperatuur, belasting, veroudering, lekkage en andere factoren kunnen constante veranderingen in de luchtvochtigheid veroorzaken. Daarom zijn continue monitoring en diagnose nodig bij de cyclische temperatuurschommelingen van de transformator. Dit is met name noodzakelijk voor overbelaste transformatoren of transformatoren met piekbelasting. De totale luchtvochtigheid in het isolatiesysteem van de transformator wordt bepaald door het vochtgehalte van de cellulose en de vloeistof. De vochtigheidsverhouding tussen isolatiepapier en isolatieolie is alleen afhankelijk van de temperatuur. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de oplosbaarheid van water in de isolatieolie (het waterbindend vermogen van de oplossing) toe, waardoor water van het isolatiepapier naar de isolatieolie wordt overgebracht.

Wanneer de temperatuur daalt, verloopt het proces in omgekeerde richting, maar de waterstroom van het vloeibare medium naar het vaste isolatiemateriaal is vrij traag. Daarom is het watergehalte van de isolatieolie tijdens afkoeling hoger dan tijdens opwarming. Om de vochtigheidsverdeling in de transformator nauwkeurig te bepalen, is het dus noodzakelijk om de positie van het apparaat in zijn thermische cyclus te kennen. Om de werkelijke vochtigheid van het isolatiepapier te bepalen door het vochtgehalte in het vloeibare medium te meten, moet de transformator zich in een relatief stabiele temperatuurtoestand bevinden.

De relatieve waterverzadiging in de isolatieolie moet worden gestandaardiseerd, omdat de vochtigheid in de isolatieolie nauw samenhangt met temperatuurschommelingen en er een bepaalde temperatuurgradiënt in de hoofdkast van de transformator bestaat (meestal is de bovenkant van de kast warmer dan de onderkant). Om de standaardisatie te voltooien, berekent het expertsysteem het percentage relatieve verzadiging aan de onderkant. Dit kan worden verkregen door gebruik te maken van de temperatuur die door de sensor wordt gemeten en de meetlocatie.

De analyse gaat ervan uit dat de temperatuur aan de bovenkant van de transformator 10℃ hoger is dan de temperatuur aan de onderkant. Als een andere locatie dan de boven- of onderkant als meetpunt wordt gebruikt, moet de temperatuurafwijking worden gespecificeerd. Aan de hand van de relatieve verzadiging van de luchtvochtigheid en de specifiek gemeten temperatuur berekent het expertsysteem een ​​bepaald percentage relatieve verzadiging voor de vochtigheid van het isolatiepapier. Het is belangrijk om te benadrukken dat deze berekening gebaseerd is op informatie van één enkele meting en mogelijk niet de werkelijke vochtigheidsconcentratie van het isolatiepapier weergeeft, vooral niet na een drastische temperatuurschommeling in de transformator.

Als het expertsysteem vaststelt dat de transformator in evenwicht is (het isolatiepapier geeft geen vocht af en neemt het ook niet op), wordt een tweede percentage relatieve verzadiging berekend. Dit is het gemiddelde van de laatste 30 metingen van het percentage relatieve verzadiging wanneer de transformator in evenwicht is. De hierboven geregistreerde temperatuur en variatie bepalen de criteria voor het vaststellen of er al dan niet sprake is van evenwicht.

 

Wij beschikken over diverse testapparatuur voor het testen van transformatorolie, zoals: grensvlakspanningstesters, oliedeeltjestellers, stolpuntmeters, enz. Neem gerust contact met ons op als u vragen heeft.


Geplaatst op: 8 april 2021