Як виявити стан слідів вологи в трансформаторній оливі

МАФД

Трансформаторна олива У стані води, трансформатор може потрапляти в трансформатор під час транспортування, зберігання та використання ззовні або внаслідок окислення самої олії. Утворена вода може перебувати в таких станах: перший - вільна вода. Другий - надзвичайно дрібні частинки розчиняються у воді. Молекулою ізоляційного волокна є молекула глюкози (C6H12O6). Коли вода потрапляє в молекулу волокна, вона зменшує його тяжіння, сприяє його гідролізу на низькомолекулярні речовини, а також знижує механічну міцність і ступінь полімеризації волокна.

Наразі, силовий трансформаторr є не лише одним із найважливіших і найдорожчих пристроїв в енергосистемі, але й одним із пристроїв, що спричиняє найбільше аварій в енергосистемі. До раптового виходу з ладу трансформатора, погіршення ізоляції та приховані несправності призведуть до низки наслідків та інформації, таких як світло, електрика, звук, тепло та хімічні зміни під дією робочої напруги. Тому не лише профілактичне обслуговування, засноване на профілактичних випробуваннях, повинно регулярно проводитися в країні та за кордоном, але й вивчаються стратегії прогнозного обслуговування на основі онлайн-моніторингу, щоб контролювати та діагностувати потенційні несправності або дефекти онлайн у режимі реального часу або на регулярній основі. Вміст вологи в ізоляційній олії трансформатора також є параметром, що визначає якість ізоляції трансформатора. Інтелектуальне онлайн-діагностичне обладнання для трансформаторів може автоматично збирати дані, аналізувати вміст води в олії та виявляти причину несправності, щоб запропонувати рішення, а користувачі своєчасно вирішувати приховані небезпеки, що існують у трансформаторі, для запобігання аваріям.

1. Стан та шкода вологи в трансформаторній олії

У процесі транспортування, зберігання та використання трансформатор може потрапляти в зовнішній світ або окислюватися внаслідок окислення самої оливи з утворенням води. Утворена вода може перебувати в таких станах:

Одна з них — вільна вода. У разі зовнішнього проникнення води, наприклад, якщо її важко перемішати з водою, вона не впливає на пробивну напругу олії, але також не допускає її потрапляння в олію, що вказує на наявність розчиненої води в олії, тому потрібна негайна обробка.

По-друге, надзвичайно дрібні частинки розчиняються у воді. Зазвичай з повітря потрапляють в олію, різко знижуючи пробивну напругу оливи. Збільшення середніх втрат, вакуумна фільтрація оливи.

По-третє, емульгована вода. Погана переробка нафти, тривала експлуатація призводить до старіння нафти або забруднення нафти емульгуванням, що зменшує натяг на межі розділу фаз між нафтою та водою, і, наприклад, змішування олії та води призводить до утворення емульгованого стану. Додайте деемульгатор.

Його шкода: по-перше, це зниження пробивної напруги нафтопродуктів. При концентрації 100 ~ 200 мг/кг пробивна напруга падає до 1,0 кВ, волокнисті домішки в олії легко поглинають воду, під дією електричного поля утворюючи провідний «місток» між електродами, тому вони легко руйнуються.

Друге – збільшення коефіцієнта втрат середовища. Суспензія емульгованої води має найбільший ефект і не є однорідною. Молекулою ізоляційного волокна є молекула глюкози (C6H12O6). Коли вода потрапляє в молекулу волокна, вона зменшує його тяжіння, сприяє його гідролізу на низькомолекулярні речовини, а також знижує механічну міцність і ступінь полімеризації волокна. Експерименти показують, що при температурі 120℃ вологість ізоляційного волокна збільшується в 1 раз, механічна міцність волокна зменшується вдвічі, а при підвищенні температури вміст води в олії збільшується, вміст води у волокні зменшується, а температура знижується, і навпаки. Тому слід контролювати вміст вологи в олії, а отже, і старіння ізоляційного волокна. Четверте – вода сприяє корозійній здатності органічних кислот і прискорює корозію металевих деталей. Підсумовуючи, чим більше води в олії, тим швидше старіє сама олива, старіє ізоляція обладнання та корозія металевих деталей, тому необхідно контролювати вміст води в олії, особливо вміст розчиненої води.

2. Метод випробування на вологість у трансформаторній ізоляційній олії

Оцінка вологості в ізоляційний матеріал є важливим фактором для забезпечення надійності та терміну служби трансформатора. Вологість ізоляційного масла постійно змінюється, що може негативно вплинути на якість. Крім того, більша частина вологи розподіляється в ізоляційному папері. Вологість впливає на діелектричну пробивну міцність твердих та рідких ізоляційних матеріалів, а також впливає на швидкість старіння целюлозних ізоляційних матеріалів та тенденцію до утворення бульбашок під час перевантаження.

Температура навколишнього середовища, навантаження, старіння, витік та інші фактори можуть спричиняти постійні зміни вологості. Тому необхідний постійний моніторинг та діагностика циклічної зміни температури трансформатора. Це особливо необхідно для перевантажених або пікових трансформаторів. Загальна вологість в системі ізоляції трансформатора визначається вмістом вологи в целюлозі та рідині. Співвідношення вологості між ізоляційним папером та ізоляційною олією залежить лише від температури. Зі збільшенням температури розчинність води в ізоляційній олії (вологоутримуюча здатність розчину) збільшується, і вода переходить з ізоляційного паперу в ізоляційну оливу.

Коли температура падає, процес відбувається у зворотному напрямку, але потік води з рідкого середовища до твердого ізоляційного матеріалу досить повільний. Тому вміст води в ізоляційній олії під час охолодження вищий, ніж під час нагрівання. Тому, щоб точно зрозуміти розподіл вологості в трансформаторі, необхідно знати положення обладнання в його тепловому циклі. Щоб зрозуміти справжню вологість ізоляційного паперу, контролюючи вміст вологи в рідкому середовищі, трансформатор повинен перебувати у відносно стабільному температурному стані.

Відносне насичення водою ізоляційної оливи потребує стандартизації, оскільки вологість в ізоляційній оливі тісно пов'язана зі змінами температури, а в головній коробці трансформатора існує певний градієнт температури (зазвичай верхня частина коробки тепліша за нижню). Для завершення стандартизації експертний системний аналіз визначає відсоток відносного насичення внизу. Це можна отримати, використовуючи температуру, що повідомляється датчиком, та місце його відбору проб.

Аналіз передбачає, що температура верхньої частини трансформатора на 10℃ вища за температуру нижньої частини. Якщо для точки відбору проб використовується місце, відмінне від верхньої або нижньої частини, необхідно вказати відхилення температури. За допомогою відносного насичення вологістю та конкретної виміряної температури експертна система розрахує певний відсоток відносного насичення для результатів розрахунку вологості ізоляційного паперу. Важливо зазначити, що цей розрахунок базується на інформації з одного вимірювання та може не відображати справжню концентрацію вологості в ізоляційному папері, особливо після того, як трансформатор зазнав різкої зміни температури.

Якщо експертна система визначає, що трансформатор знаходиться в рівновазі (ізоляційний папір не виділяє і не поглинає вологу), розраховується другий відсоток відносного насичення, який є середнім значенням останніх 30 вимірювань відсотка відносного насичення, коли трансформатор знаходиться в рівновазі. Зафіксовані вище температура та її коливання визначають критерії для визначення наявності або відсутності рівноваги.

 

У нас є різні випробувальні пристрої для випробування трансформаторної оливи, такі як: тестер міжфазного натягу, лічильник частинок оливи, тест на температуру застигання тощо. З будь-якими питаннями, будь ласка, зв'яжіться з нами.


Час публікації: 08 квітня 2021 р.