تجزیه و تحلیل روغن ترانسفورماتور یک استعمل مهم نگهداری پیشگیرانهاین وضعیت هر دو روغن عایق و خود ترانسفورماتور را ارزیابی می کند. این شامل یک سری آزمایشات فیزیکی ، شیمیایی و الکتریکی برای تشخیص علائم اولیه وخامت ، آلودگی یا گسل های داخلی است. در اینجا تفکیک جنبه های اصلی آن وجود دارد:
اهداف اصلی:
نظارت بر وضعیت روغن:تشخیص تخریب (اکسیداسیون ، تشکیل لجن) ، آلودگی (رطوبت ، ذرات) و از بین رفتن خواص بحرانی.
سلامت ترانسفورماتور را ارزیابی کنید:شناسایی گسلهای داخلی (گرمای بیش از حد ، تخلیه جزئی ، قوس)پیش ازآنها باعث شکست می شوند.
پیش بینی زندگی باقی مانده:عمر مفید باقی مانده ترانسفورماتور و روغن آن را تخمین بزنید.
نگهداری راهنما:تعیین کنید که آیا تصفیه نفت (احیای) ، جایگزینی یا تحقیقات بیشتر ترانسفورماتور مورد نیاز است.
اطمینان از قابلیت اطمینان:از قطع شدن غیر منتظره و خرابی های پرهزینه جلوگیری کنید.
تست های کلیدی انجام شده:
تست های الکتریکی:
ولتاژ خرابی دی الکتریک (BDV) / D877 یا D1816:توانایی روغن در مقاومت در برابر استرس الکتریکی را اندازه گیری می کند. BDV کم نشان دهنده آلودگی (رطوبت ، ذرات ، الیاف رسانا) یا تخریب شدید است.
فاکتور اتلاف (دلتا برنزه) / ضریب توان (D924):اندازه گیری تلفات دی الکتریک ، نشان دهنده وجود آلاینده های قطبی (رطوبت ، محصولات اکسیداسیون ، لجن محلول) یا پیری است. سیگنال های در حال افزایش Delta در حال رو به وخامت کیفیت عایق.
تنش سطحی (IFT) (D971):تنش بین روغن و آب را اندازه گیری می کند. IFT کم نشان دهنده وجود آلاینده های قطبی محلول (محصولات اکسیداسیون ، اسیدها ، پیش سازهای لجن) ، نشانه اصلی پیری روغن است.
آزمایشات شیمیایی:
تعداد اسیدیته / خنثی سازی (D974):ترکیبات اسیدی (در درجه اول اسیدهای آلی) را که توسط اکسیداسیون روغن تشکیل می شوند ، اندازه گیری می کند. اسیدیته بالا باعث تسریع در تخریب کاغذ ، ترویج لجن و فلزات Corrodes می شود.
محتوای آب (کارل فیشر - D1533):اندازه گیری رطوبت در PPM. آب رایج ترین آلاینده ، کاهش شدید استحکام دی الکتریک ، سرعت بخشیدن به پیری کاغذ و ترویج تشکیل اسید و خوردگی است.
رنگ (D1500):یک نشانگر بصری ساده. رنگ تیره معمولاً نشان دهنده پیری یا آلودگی است.
محتوای مهار کننده اکسیداسیون (D2668):اقدامات باقی مانده DBPC یا مهار کننده DBP. تضمین می کند محافظت کافی در برابر اکسیداسیون هنوز وجود دارد.
تجزیه و تحلیل گاز حل شده (DGA) (D3612 / IEC 60599): قدرتمندترین ابزار تشخیصی.
هدف:گازها را تشخیص داده و اندازه گیری می کند (H₂ ، Ch₄ ، C₂H₂ ، C₂H₄ ، C₂H₆ ، CO ، CO₂ ، O₂ ، N₂) که در روغن حل می شوند ، که توسط گسل های حرارتی و الکتریکی داخلی یا تجزیه روغن/کاغذ ایجاد می شود.
شناسایی گسل:درانواعوتنسبت نسبیگازها گسل خاص را مشخص می کنند:
هیدروژن (H₂):تخلیه جزئی ، تاج.
متان (ch₄) ، اتان (c₂h₆):گرمای بیش از حد انرژی کم (<300°C).
اتیلن (C₂H₄): High-energy overheating (>700 درجه).
استیلن (C₂H₂):قوس (تخلیه الکتریکی با انرژی بالا).
مونوکسید کربن (CO) ، دی اکسید کربن (CO₂):گرمای بیش از حد یا تجزیه عایق سلولز (کاغذ).
روشها:روشهای کلیدی شامل روش نسبت Doernenburg ، روش Rogers Ratio و روش مثلث Duval/Pentagon برای تفسیر نسبت گاز و شناسایی انواع گسل است.
آزمایشات فیزیکی:
معاینه بصری:وضوح ، رسوب ، آب رایگان.
ویسکوزیته (D445):روی خنک کننده تأثیر می گذارد. تغییرات قابل توجه نشان دهنده آلودگی یا تخریب شدید است.
چگالی / گرانش مخصوص (D1298):مربوط به پردازش روغن و سازگاری.
روش نمونه برداری (مهم!):
نمونه ها باید گرفته شوندتمیزوتنمایندهبا استفاده از تجهیزات مناسب (سرنگ های شیشه ای ، دریچه های استیل ضدزنگ ، لوله های اختصاصی).
پروتکل های سخت (مانند ASTM D923) برای جلوگیری از آلودگی (هوا ، رطوبت ، ذرات) در طول نمونه گیری دنبال می شوند.
محل نمونه برداری ، وضعیت ترانسفورماتور (بار ، دما) و آب و هوا ثبت شده است.
استانداردها:
ASTM International (D):استانداردهای اولیه (D877 ، D924 ، D971 ، D974 ، D1533 ، D3612 و غیره).
IEC (کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک):به طور گسترده ای در سطح بین المللی مورد استفاده قرار می گیرد (به عنوان مثال ، IEC 60156 برای BDV ، IEC 60247 برای Tan Delta ، IEC 60567 برای نمونه گیری DGA ، IEC 60599 برای تفسیر DGA).
IEEE (انستیتوی مهندسان برق و الکترونیک):راهنماهایی مانند C57.104 (تفسیر DGA) و C57.106 (نگهداری روغن).
موضوعات مشترک شناسایی شده:
ورود رطوبت:BDV را کاهش می دهد ، پیری را تسریع می کند.
اکسیداسیون/پیری:اسیدیته را افزایش می دهد ، IFT را کاهش می دهد ، لجن را تشکیل می دهد.
گرمای بیش از حد:(سیم پیچ ، هسته ، مخزن) از طریق گازهای DGA (C₂H₄ ، Ch₄) و Furans (تخریب کاغذ) تشخیص داده شد.
تخلیه جزئی/تاج:از طریق DGA (H₂) شناسایی شد.
قوس:از طریق DGA (C₂H₂) شناسایی شد.
تخریب سلولز (مقاله):از طریق DGA (CO ، CO₂) وتجزیه و تحلیل Furan (D5837)(ترکیبات خاص از تجزیه کاغذ).
آلودگی:خاک ، ذرات فلزی ، روغن های دیگر.
مزایا:
از خرابی های فاجعه بار جلوگیری می کند:تشخیص گسل اولیه.
هزینه های نگهداری را کاهش می دهد:تعمیر و نگهداری هدفمند در مقابل جایگزینی عمده فروشی ؛ احیای نفت در مقابل دفع.
عمر تجهیزات را گسترش می دهد:مدیریت فعال وضعیت روغن و کاغذ.
قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد:خاموشی های بدون برنامه ریزی را به حداقل می رساند.
مدیریت دارایی را بهینه می کند:تصمیمات آگاهانه در مورد تعمیر/جایگزینی/مرمت.
در اصل ، تجزیه و تحلیل روغن ترانسفورماتور مانند "آزمایش خون" برای ترانسفورماتور است. با نظارت منظم "سلامت" روغن و تجزیه و تحلیل "نشانگرهای زیستی" (گازها ، اسیدها و غیره) ، مهندسان می توانند مشکلات داخلی را زود تشخیص دهند ، خرابی های احتمالی را پیش بینی کنند و اقدامات پیشگیرانه ای را برای اطمینان از قابلیت اطمینان و طول عمر ترانسفورماتور انجام دهند.نتایج روند با گذشت زمان اغلب از یک نقطه داده واحد با ارزش تر است.