چگونه رطوبت را از ترانسفورماتورهای غوطه ور سه -روغن فاز- حذف کنیم؟

به عنوان تجهیزات اصلی برای انتقال و توزیع برق در سیستم های قدرت، عملیات ایمن و پایدار ازترانسفورماتورهای غوطه ور سه فاز-روغنی-به طور مستقیم قابلیت اطمینان منبع تغذیه شبکه برق را تعیین می کند.روغن ترانسفورماتور به عنوان عایق و واسطه خنک کننده تجهیزات برای عملکرد آن بسیار مهم است.

 

آلودگی رطوبت اولین خطر پنهان است که منجر به بدتر شدن عملکرد روغن ترانسفورماتور می شود-حتی مقادیر کمی از رطوبت (بر حسب ppm) می تواند به طور قابل توجهی استحکام دی الکتریک روغن را کاهش دهد، پیری مواد عایق سلولزی (کاغذ) را تسریع کند، باعث تخلیه جزئی، تخلیه قوس الکتریکی، تخلیه قوس، تخلیه باد و سایر موارد شود. اتصال کوتاه، و حتی از بین رفتن زودهنگام تجهیزات، که منجر به خسارات اقتصادی عمده و قطع برق می شود.

 

بنابراین، شناسایی دقیق آلودگی رطوبتی و اتخاذ روش‌های علمی برای حذف آن، پیوندهای کلیدی در تعمیر و نگهداری روزانه و دفع خطای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده سه -روغنی فاز- است.

 

همراه با شیوه‌های صنعت، این مقاله به تشریح خطرات، روش‌های تشخیص و فن‌آوری‌های حذف کارآمد رطوبت در روغن ترانسفورماتور غوطه‌ور شده سه فاز می‌پردازد.

 

 

ترانسفورماتورهای غوطه ور سه فاز -روغنی- دارای ظرفیت بالا، بار عملیاتی بالا و ساختار عایق پیچیده هستند. خطرات رطوبت در روغن بیشتر از ترانسفورماتورهای معمولی است که بر کل چرخه عمر تجهیزات تأثیر می گذارد که عمدتاً در 4 جنبه زیر منعکس می شود:

 

افت شدید قدرت دی الکتریک

ترانسفورماتورهای سه فاز- در ولتاژ بالا کار می کنند. رطوبت موجود در روغن به عملکرد عایق روغن آسیب می رساند. حتی با 30{6}}50 ppm رطوبت، ولتاژ شکست روغن عایق می تواند از بالای 60 کیلو ولت به کمتر از 30 کیلو ولت کاهش یابد، که خطر تخلیه قوس داخلی را به شدت افزایش می دهد و به راحتی باعث اتصال کوتاه فاز به فاز می شود.

 

تسریع در پیری عایق

عایق سلولزی (کاغذی) داخل ترانسفورماتور در تماس مستقیم با روغن ترانسفورماتور است. رطوبت به عنوان یک کاتالیزور برای تسریع هیدرولیز و اکسیداسیون کاغذ عمل می کند و مقاومت مکانیکی آن را کاهش می دهد. هنگامی که رطوبت کاغذ از 2.0 درصد بیشتر شود، شکننده می شود و در نهایت عملکرد عایق خود را از دست می دهد و منجر به خطاهای سیم پیچی می شود.

 

گسل داخلی برجسته خطرات پنهان

حفره های آبی که در اثر رطوبت در روغن ایجاد می شود باعث فعالیت کرونا و تولید گاز می شود. گرمایش محلی همچنین حباب های بخار تولید می کند که منجر به فروپاشی دی الکتریک می شود. در عین حال، رطوبت باعث تولید مواد اسیدی، خوردگی قطعات فلزی و رسوب لجن روغن و تشدید بیشتر سایش تجهیزات می شود.

 

افزایش خطر فرار حرارتی

ترانسفورماتورهای سه فاز دارای نوسانات بار زیادی هستند. رطوبت در مواد عایق باقی می ماند، راندمان اتلاف گرما را کاهش می دهد، بدتر شدن عملکرد حرارتی عایق را تسریع می بخشد، و ممکن است در طول کارکرد طولانی مدت، منجر به افزایش دمای غیرعادی ترانسفورماتور و ایجاد حفاظت از خاموش شدن شود.

 

تاثیر رطوبت توسط اعداد

 

رطوبت موجود در روغن (ppm)	کاهش قدرت دی الکتریک	سطح ریسک ترانسفورماتور
<10 ppm	حداقل	ایمن (در-روغن سرویس)
20-30 ppm	کاهش 20 تا 30 درصدی	شروع تخریب سلولز
40-50 ppm	تا 50 درصد کاهش	خطر PD بالا، فلاش اوور ممکن است
>60 پی پی ام	انتقادی	احتمال شکست شدید عایق

ولتاژ شکست روغن معدنی معمولاً کاهش می یابدfrom >60 کیلو ولت به<30 kVبا افزایش آب از 10 به 50 پی پی ام.

 

مطالعه موردی - رطوبت{0}}شکست ناشی از آن

 

بر اساس موارد صنعتی، یک ترانسفورماتور غوطه ور 20 مگاولت آمپر، 132/33 کیلوولت سه-روغن فاز-در طول بار سنگین در فصل بارانی به دلیل خرابی هواکش خاموش شد و در نتیجه رطوبت روغن بیش از 65 ppm شد. در نهایت، لایه عایق کاغذ کربن شد و سیم پیچ کوتاه شد- که منجر به از بین رفتن زودهنگام تجهیزات با هزینه های نگهداری بیش از 80000 دلار آمریکا شد. این امر ماهیت پنهان و مخرب آلودگی رطوبتی را نشان می دهد.

 

 

رطوبت در روغن ترانسفورماتور سه فاز-روغن-غوطه‌ور شده دارای ویژگی‌های نفوذ کند و درک نامشخص است. برای دستیابی به شناسایی و دفع زودهنگام، لازم است ترکیبی از تشخیص منظم و{3}}نظارت زمان واقعی اتخاذ شود. روش‌های تشخیص رایج به آزمایش‌های دقیق آزمایشگاهی و آزمایش‌های سریع{5} در سایت تقسیم می‌شوند. روش های اصلی به شرح زیر است:

 

روش	توضیحات و دقت	استفاده از مورد
تیتراژ کارل فیشر	طلا-تست شیمیایی استاندارد برای ppm دقیق آب	مبتنی بر آزمایشگاه-، بسیار دقیق (±1 ppm)
تست شکست دی الکتریک (IEC 60156)	ظرفیت تحمل ولتاژ روغن را آزمایش می کند	تأثیر عملکردی رطوبت را نشان می دهد
بازرسی بصری	کدورت، کدورت یا قطرات آب آزاد را تشخیص می دهد	بررسی میدانی سریع
سنسور رطوبت (روشن-)	-رطوبت دیجیتال در زمان واقعی-در-مانیتورینگ روغن	در دارایی های حیاتی نصب شده است
تصویربرداری حرارتی مادون قرمز	نقاط خنک را که نشان دهنده تراکم یا حفره های آب هستند را تشخیص می دهد	در-بازرسی خدمات
تجزیه و تحلیل گاز محلول (DGA)	علائم غیر مستقیم: افزایش CO2، CO، H2 از آب{0}}تخریب ناشی از	بررسی متقاطع-یا تشخیص زودهنگام شکست

 

 

رطوبت در روغن ترانسفورماتور غوطه ور سه فاز-روغن-به سه نوع تقسیم می شود: آب محلول، آب امولسیون شده و آب آزاد. با توجه به میزان رطوبت، درجه آلودگی و وضعیت عملکرد تجهیزات، روش های حذف هدفمند را انتخاب کنید.

 

فن آوری اصلی آبگیری خلاء است که با سایر روش های کمکی ترکیب می شود تا اطمینان حاصل شود که رطوبت به محدوده ایمن کاهش می یابد.<30 ppm). The details are as follows:

 

روش	فرم آب حذف شد	سطح رطوبت معمولی قابل دستیابی است	از سناریوی موردی استفاده کنید
آبگیری با خلاء	منحل شده + رایگان	کمتر یا مساوی 10 ppm	موثرترین برای ترانسفورماتورهای بزرگ
خشک کردن با خلاء حرارتی	آب + گازهای نفت و کاغذ	کمتر یا مساوی 5 پی پی ام + خشک شدن کاغذ	روش آفلاین مورد استفاده در هنگام تعمیرات اساسی
گردش روغن داغ + فیلتراسیون	رایگان/امولسیون شده	~30-50ppm	برای آلودگی متوسط ​​استفاده می شود
خشک کردن الک مولکولی	رطوبت حل شده	کمتر یا مساوی 15 پی پی ام	برای خشک کردن آهسته سیستم-خط یا با{1}}گذر
جداسازی گریز از مرکز	فقط آب رایگان	آب حل شده را حذف نمی کند	مرحله قبل از{0} فیلتراسیون برای حضور آب زیاد

 

 

برای ترانسفورماتورهای سه فاز-روغنی-غوطه‌ور، جلوگیری از آلودگی رطوبت مهم‌تر از حذف است. ایجاد یک سیستم تعمیر و نگهداری کامل می تواند نفوذ رطوبت را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، عمر تجهیزات و چرخه سرویس روغن را افزایش دهد. اقدامات اصلی پیشگیری به شرح زیر است:

 

تقویت حفاظت آب بندی

واشر فلنج های ترانسفورماتور، شیرها و بوش های کابل را به طور منظم بررسی کنید، واشرهای قدیمی را هر 5-7 سال یکبار تعویض کنید، نوارها و روکش های آب بندی ضد آب را نصب کنید تا از نفوذ آب باران و رطوبت محیط از طریق شکاف های آب بندی جلوگیری شود. از مخازن روغن با عملکرد آب بندی عالی استفاده کنید تا از تماس مستقیم بین روغن و هوا جلوگیری کنید.

 

عملکرد تنفس را حفظ کنید

تنفس سیلیکاژل کلیدی برای جلوگیری از ورود هوای مرطوب به ترانسفورماتور است. رنگ سیلیکاژل را به صورت ماهانه بررسی کنید (تغییر رنگ سیلیکاژل تغییر رنگ به صورتی نشان دهنده اشباع بودن آن است) و به موقع آن را جایگزین یا بازسازی کنید. برای مناطقی با رطوبت بالا، از یک سیستم تنفسی دو مرحله ای استفاده کنید تا اثر رطوبت زدایی بهبود یابد.

 

نصب سیستم های حفاظتی

ترانسفورماتورهای سه فاز با بارهای بحرانی می توانند به سیستم های حفاظت مثانه یا سیستم های آب بندی نیتروژن مجهز شوند. از طریق یک دیافراگم لاستیکی مهر و موم شده یا فشار گاز بی اثر، چرخه تنفس مخزن حذف می شود و نفوذ هوای مرطوب به طور کامل مسدود می شود. برای واحدهای غیرفعال، بخاری برقی نصب کنید تا از تجمع آب تراکم در حین سرمایش جلوگیری شود.

 

استاندارد کردن حمل و نقل روغن

هنگام نمونه برداری یا سوخت گیری، از ابزارها و ظروف خشک استفاده کنید تا از عملیات مرطوب جلوگیری شود. روغن جدید را به صورت مهر و موم ذخیره کنید تا از جذب رطوبت جلوگیری کنید، رطوبت را قبل از سوخت گیری تشخیص دهید و فقط در صورت واجد شرایط بودن از آن استفاده کنید. از درام باز روغن در هنگام بارندگی اجتناب کنید و روغن را در محیط بسته و دمای ثابت حمل کنید.

 

یک برنامه تعمیر و نگهداری منظم تنظیم کنید

سیلیکاژل تنفسی را هر ماه بررسی کنید، رطوبت روغن را هر 6-12 ماه یکبار تشخیص دهید، سفتی واشر را هر 6 ماه یکبار بررسی کنید، فشار سیستم نیتروژن را هر سه ماه یکبار بررسی کنید، و در{3}}بازرسی آب بندی محل را پس از باران شدید یا افت ناگهانی دما انجام دهید تا یک حلقه بسته تعمیر و نگهداری کامل تشکیل شود.

 

مثال واقعی

واحد: ترانسفورماتور غوطه ور 25 MVA، 66/11 کیلوولت نفت-

موضوع اولیه: رطوبت 62 ppm در روغن، 1.9% در کاغذ

اقدام اصلاحی:

• محافظ مثانه نصب شده است
• هواکش با سیلیس 2 مرحله ای + تله روغن جایگزین شد
• واشر فلنج تجدید شد

پیگیری-رطوبت<15 ppm sustained for 3 years

نتیجه:عدم تلفات بیشتر ولتاژ شکست؛ عمر عایق حفظ شده است
غذای کلیدی: پیشگیری در طول عمر و کاهش خطر به طور تصاعدی نتیجه می دهد.

 

 

کنترل رطوبت روغن ترانسفورماتور غوطه‌ور شده در سه فاز باید با استانداردهای صنعتی زیر مطابقت داشته باشد: IEC 60422 (محدودیت‌های رطوبت و نگهداری روغن در سرویس)، IEEE C57.106 (راهنمای دریافت و نگهداری)، (ISintenance Oils6) ASTM D1533 (روش تست استاندارد برای رطوبت در مایعات عایق الکتریکی). در این میان، میزان رطوبت موجود در روغن سرویس باید زیر 30 ppm کنترل شود و رطوبت عایق سلولزی کمتر از 0.5٪ باشد.

 

در ترکیب با شیوه‌های عملیاتی و تعمیر و نگهداری صنعت، پیشنهادات زیر برای ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده سه فاز-روغنی{1}} ارائه شده است:

 

• برای ترانسفورماتورهای کلیدی، روش-پایش رطوبت روی خط + تشخیص منظم آزمایشگاهی را برای ثبت به موقع روند تغییر رطوبت و جلوگیری از خطرات پنهان خطا اتخاذ کنید.
• آبگیری خلاء را برای دفع آب در اولویت قرار دهید و با روش های کمکی مناسب با توجه به رطوبت و وضعیت تجهیزات مطابقت دهید تا از اثر کم آبی اطمینان حاصل کنید.
• یک طرح دفع اضطراری برای آلودگی رطوبت ایجاد کنید. بلافاصله رطوبت موجود در روغن را پس از باران شدید یا خرابی تنفس تشخیص دهید و در صورت لزوم برای جلوگیری از گسترش خطا، آبگیری اضطراری را شروع کنید.
• به طور منظم برای پرسنل بهره برداری و تعمیر و نگهداری برای استاندارد کردن فرآیند تشخیص و کم آبی و جلوگیری از آلودگی ثانویه ناشی از عملکرد نامناسب، آموزش دهید.

 

 

هسته اصلی حذف رطوبت از ترانسفورماتورهای غوطه ور سه فاز -روغن فاز- "تشخیص دقیق، دفع علمی و پیشگیری فعال" است.

 

به عنوان موثرترین فناوری کم آبی، آبگیری خلاء می تواند به سرعت کیفیت روغن را بازیابی کند و همراه با خشک کردن خلاء حرارتی، خشک کردن غربال مولکولی و سایر روش ها، می تواند نیازهای دفع درجات مختلف آلودگی را برآورده کند. و حفاظت کامل از آب بندی و نگهداری منظم می تواند نفوذ رطوبت از منبع را کاهش دهد و خطر خطای تجهیزات را کاهش دهد.

درخواست یک نقل قول

 

به عنوان تجهیزات اصلی سیستم های قدرت، مدیریت کیفیت روغن ترانسفورماتورهای غوطه ور سه فاز -روغن فاز- مستقیماً با عملکرد ایمن و پایدار شبکه برق مرتبط است. تنها با اهمیت دادن به پیشگیری از آلودگی رطوبت و اتخاذ فناوری‌های تشخیص علمی و کم‌آبی می‌توانیم عمر مفید تجهیزات را افزایش دهیم، ایمنی انتقال و توزیع برق را تضمین کنیم و پشتیبانی قابل اعتمادی برای عملکرد کارآمد سیستم‌های قدرت ارائه کنیم.

 

اگر در حال برنامه ریزی یک پروژه ترانسفورماتور هستید،امروز با GNEE تماس بگیرید تا پشتیبانی فنی متخصص، راه حل های سفارشی و قیمت رقابتی برای ترانسفورماتور غوطه ور روغن 630 کیلو ولت آمپر خود را دریافت کنید..