dr. Gaál-Szabó Zsuzsanna

A szigetelőpapír diagnosztikája, mint a komplex diagnosztika része

2013

zsuzsagsz@freemail.hu www.energochem.hu

Komplex diagnosztika

Analitikaikai vizsgálatok

Villamos vizsgálatok

Mechanikai vizsgálat

• Tekercsszorítások állapota rezgésvizsgálattal

Termikus vizsgálat

A szigetelőpapír gazdasági jelentősége

• Transzformátor élettartama = szigetelőpapír élettartama

Furanic Compounds for DiagnosisCIGRE Working Group

D1.01 (TF13)April 2012

VsSaját tapasztalataink

10 év

Diagnosztika lehetőségeiCIGRE, Energochem

1. Papír állapot mérése olajból történhet!2. Hibafeltárás: különböző furánszármazékok jelenléte3. Hibafeltárás: alacsony hőmérsékletű hibahely4. Maradék élettartam becslés

CIGRE1/1 Papír állapot mérése olajból

CIGRE1/2 Papír állapot mérése olajból

Energochem1/3 Papír állapot mérése olajból

papír papír

szakadásszakító szilárdság

polimerizációs fok

furántartalom

Energochem1/4 Papír állapot mérése olajbólfurán származékok: akkreditáltpapír polimerizációs fok: akkreditáltszakítószilárdság mérés

Energochem1/5 Papír állapot mérése olajbólElőnyök:1.Furánméréshez a mintavétel működő trf-ból lehetséges2.Furánmérés egyszerűbb, gyorsabb, mint a papír polimerizációs fok mérés3. Rutinmérés, állapotkövetésre alkalmas4. A komplex diagnosztika része kell hogy legyen, mert a furánszintet befolyásolják: nedvesség, hőmérséklet, olaj és papír minősége, és mennyisége, berendezés típusa

Energochem1/6 Papír állapot mérése olajból

Gazdasági haszon:Jó, ha ismerjük a papír állapotát, mert: - berendezés cseréje tervezhető - műhelybe szállítás meggondolható, - tekercscsere bekalkulálható

CIGRE2/1 Hibafeltárás: különböző furánszármazékok jelenléte

Energochem 2/2 Hibafeltárás: különböző furánszármazékok jelenléte

CIGRE3/1 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

CIGRE4/1 Maradék élettartam becslés

It is worthwhile mentioning here that the state of the solid insulation determines the life expectance of a transformer.

CIGRE4/2 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.

CIGRE4/3 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.

CIGRE4/4 Maradék élettartam becslés

Energochem 4/5 Maradék élettartam becslés

CIGRE4/6 Maradék élettartam becslés

CIGRE4/7 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.

CIGRE4/8 Maradék élettartam becslés

Energochem 4/9 Maradék élettartam becslés

papír papír

szakadásszakító szilárdság

polimerizációs fok

furántartalom

CIGRE4/10 Maradék élettartam becslés

Energochem 4/11 Maradék élettartam becslés

Energochem 4/12 Maradék élettartam becslésA 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 becslésVélemény: 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 becslésVélemény: 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.