Praktisch handboek voor het onderhoud van krachttransformatoren: monstername van olie, analyse van opgeloste gassen en testen van de isolatieweerstand

Technical analysis: Transformer maintenance checklist: oil sampling, dissolved gas analysis, and insulation resistance t

Praktisch handboek voor het onderhoud van krachttransformatoren: monstername van olie, analyse van opgeloste gassen en testen van de isolatieweerstand

1. Toepassingsgebied en doel

Deze handleiding definieert een enkele technische procedure voor het uitvoeren van periodiek technisch onderhoud en diagnostiek van olievermogenstransformatoren op industriële ondernemingen in Oekraïne. De documentatie omvat drie kritieke fasen van de diagnostiek: het nemen van een monster van transformatorolie, de interpretatie van de resultaten van een chromatografisch analyse van opgeloste gassen (DGA) en het meten van de isolatieweerstand van de wikkelingen.

De procedure geldt voor tweewindings- en driefasenkrachttransformatoren met een spanning van 6 kV tot 110 kV en een vermogen van 630 kV·A en hoger, geïnstalleerd op productieobjecten, stations en verdeelcentrales. De werken worden uitgevoerd tijdens geplande stilleggingen van het uitrusting, seizoensmatige preventieve inspecties of bij het ontdekken van afwijkingen in de werking van de koelsystemen en beschermingssystemen.

2. Veiligheidsmaatregelen

GEVAAR HOGESPANNING EN TOXISCHE STOFFEN!
1. Blokkering en markering (LOTO): Voor het uitvoeren van enige werkzaamheden aan de meetkringen of het nemen van een olieproef van een transformator moet de transformator volledig uit de bedrijfsvoering worden genomen, van de hoge spanning (HV) en de lage spanning (LV) worden afgeschakeld met een zichtbaar onderbreking van de schakelapparatuur. Zet aardingssleutels op alle ingangen. 2. PPE: Verplicht gebruik van diëlektrische handschoenen (klasse 3 volgens EN 60903), beschermende bril met zijbescherming, thermische specialwerkkleding (EN ISO 11612) en speciaal schoeisel met olie- en benzinebestendige zool. 3. Ecologische veiligheid: Transformatorolie bevat verbrandingsproducten en kan verontreinigd zijn met sporen van PCB's (polychlorobifenyle) in oude transformators. Gebruik afvalopvangbakken met een inhoud van minstens 110% van het volume van de proevennamekraan. Volg de eisen van DSP 2.012-99 betreffende het omgaan met gevaarlijke afvalstoffen.

3. Benodigde gereedschappen en materialen

Naam van het gereedschap / materiaal Technische specificatie Aantal
Megaohm-meter Testspanning tot 2500 V, metingsspanning tot 100 GΩ (bijv. Fluke 1555 of gelijkwaardig) 1 stuk
Set dynamometer sleutels Bereik 5–50 Nm en 20–200 Nm met een nauwkeurigheid van ±4% 2 stuks
Vlasflessen voor olieproeven Speciale flessen van het type Schott Duran met gesleutelde doppen, volume 1 l 3 stuks
Speciale injectiespuiten (voor DGA) Schijfjespuiten Luer Lock van 50 ml met driewegkranen 2 stuks
Infraroodpirometer / infraroodbeeldvormer Bereik -20 °C ... +350 °C, nauwkeurigheid ±2 °C (bijvoorbeeld Testo 883) 1 stuk
Flexibel silicium buis Diameter 8-10 mm, bestand tegen olieproducten 3 m
Technische geest (isopropanol) 99,7% zuiverheid voor vetverwijdering 1 l
Voorzijdeservetten Industriële rollen 1 stuk

4. Checklijst voor de voorafgaande inspectie

Beeldcomponent Wat controleren Kriterium voor aanvaarding / afwijzing Opmerkingen
Hoofdbak transformator Integriteit van de lasverbindingen, geen sporen van olielekking Aanvaardbaar: Droge oppervlakken.
Afwijking: Voorhandenheid van olievlekken of druppels.
Fotofixatie van elk defect.
Olieverlanger Olienniveau ten opzichte van de temperatuurschaal De oliehoogte moet overeenkomen met de temperatuur van het omgevingsmedium (bijvoorbeeld +20 °C binnen de aanduiding). De staat van de silicagel-ontvochtiger controleren.
Silicaagelpatroon Kleur van de indicator silicaagel Aanvaardbaar: Blauw of helder-paars (afhankelijk van het type).
Afwijking: Zacht-roze of vies-groen (gesaturerd door vocht).
Vervanging van het grondstof wordt uitgevoerd bij een kleurverandering van meer dan 50%.
Invoer (isolatoren) HV en LV Toestand van de porseleinen of polymeren oppervlakken Geen scheuren, onregelmatigheden, sporen van oppervlakkige ontladingen (kippenvlekken). Verversen van stof en verontreinigingen.
Aarding van het lichaam Betrouwbaarheid van boutverbindingen van de aardingsschermring Overgangsweerstand niet meer dan 0,1 Ohm. Aanmessen van bouten volgens moment. Verwijder corrosie tot het metaalglans.

5. Stapsgewijze procedure voor het uitvoeren van werkzaamheden

  1. Voorbereiding van de werkzone en waarborging van LOTO

    1. Ontvang toegang tot uitvoering van werkzaamheden met verhoogde risico's en een werkorder-toegang.
    2. Voer een volledig ontladen van de transformator uit. Gebruik mechanische sloten op de schakelaars en hang plakkaat "Niet inschakelen! Mensen werken".
    3. Controleer de afwezigheid van spanning op de hoge- en laagspanningsklemmen met een geschikt portabel spanningssensor.
    4. Plaats draagbare aarding op alle draden van de transformatoraansluiting.

    Visueel einde aanduiding: Zichtbaar contactonderbreking van automaten, aanwezigheid van aardleidingen op de ingangen.

    Gebruik zonder controle van de overgebleven capaciteitsspanning op de hoge spanningenkabels.

  2. Voorname van transformatorolie voor laboratoriumanalyse en DGA

    1. Wis de onderste afnamekraan van de transformatorprobeer met een viltdoek en isopropylalcohol.
    2. Giet een eerste hoeveelheid olie van ongeveer 0,5 liter in de voorbereide container (dit maakt het mogelijk om verdrogen olie uit het afvoerstuk van de kraan te verwijderen).
    3. Spoel de kraan af en verbind de siliconen slang aan, zodat luchtbellen niet in het oliecirculatiesysteem terechtkomen.
    4. Vul de speciale glazen flessen (of spuiten voor DGA) met een laminaire stroom van onder naar boven, spoel ze af en vul de fles volledig zonder luchtspaten. Dicht de flessen af met kappen.

    Visueel eindeindicator: Volledige afwezigheid van luchtbelletjes binnen de glazen container of spuitbus, dichtheid van het afsluitend deksel.

    Gebruik van het olieproefplaatje in contact met de atmosfeer of vocht, het gebruik van open plastic flessen in plaats van gesloten glas.

  3. Meetwaarde van de isolatieweerstand van de wikkelingen (R60 / R15)

    1. Sluit de megohmmeter aan op de meetklemmen. Gebruik schema's: HV ten opzichte van (LV + Lichaam), LV ten opzichte van (HV + Lichaam), HV ten opzichte van LV.
    2. Stel de testspanning in volgens het transformatorpaspoort (aanbevolen 2500 V voor wikkelingen met spanning hoger dan 10 kV).
    3. Voer de metingen uit gedurende 60 seconden, waarbij u de weerstandswaarden op de 15e seconde ($R_{15}$) en op de 60e seconde ($R_{60}$) vastlegt. Bereken de absorptiecoëfficiënt $K_{абс} = R_{60} / R_{15}$.
    4. Na het voltooien van de meting ontladen de wikkelingen op het lichaam gedurende minstens 2 minuten.

    Visueel einde aanduiding: Stabilisatie van de wijzer of digitale meter van de megohmmeter op de 60e seconde, waarde van de absorptiecoëfficiënt $K_{abs} \ge 1,3$ bij temperatuur +20 °C.

    Gewone fouten: Onvoldoende ontladingstijd van de wikkelingen na de test, wat leidt tot beschadiging van de meetapparaat of elektrische schok.

  4. Aanspanning van contactverbindingen van ingangen en schakelaars

    1. Controleer de toestand van de boutverbindingen op de contactklemmen van de hoge- en laagspanningsaansluitingen.
    2. Gebruik een momentkwartier voor het aanmaken van bouten en moeren tot de nominale momentwaarden. Voor M12 instellen op 45–50 Nm, voor M10 — 25–30 Nm.
    3. Deel een beschermende vettige smeermiddel (bijvoorbeeld technisch wasachtig vet of zinkleger) op open bloot goud-lood of bronsverbindingen om oxidatie te voorkomen.

    Visueel einde aanduiding: Knippen van de dynamometer sleutel op elk aansluiting, aanwezigheid van een markering met de controlemerk.

    Gebruikte fouten: Draaien van schroefverbindingen op keramische isolatoren van ingangen, wat leidt tot scheuren in de porselein.

6. Checklijst na reparatiecontrole

Toetsing / Controle Geplande resultaat Feitelijk resultaat Status (Doorgelopen / Niet doorgelopen)
Isolatieweerstand van wikkelingen (VN) $R_{60} \ge 1000$ МОм bij +20 °C [ ] Doorgelopen
Absorptiecoëfficiënt ($K_{абс}$) $\ge 1,3$ (volgens COU-N EE 20.302:2007) [ ] Doorgelopen
Diagnose DGA olie Inhoud brandbare gassen binnen de norm IEEE C57.104 [ ] Doorgelopen
Boringspanning olie Minstens 50 kV in de standaard ontladingskern [ ] Doorgelopen
Contactaansluitingen van ingangen Zoogedraaid volgens specificatie, zonder speling [ ] Doorgelopen

7. Handleiding voor het opsporen en oplossen van storingen

Symptoom Waarschijnlijk oorzaak Correctieregeling
Laag isolatieweerstand van de wikkelingen ($R_{60} < 300$ MOΩ) en hoog absorptiecoëfficiënt ($K_{abs} \approx 1,0$) Vochtigheid in de harde of vloeibare isolatie van de transformator, aanwezigheid van vuil op de oppervlakte van de ingangen. De actieve deel van de transformator drogen met een stroom van warme lucht of vacuüm drogen. De ingangen reinigen met een oplosser.
Hoog gehalte aan waterstof ($H_2$) en acetylen ($C_2H_2$) volgens DGA Aanwezigheid van interne partiële ontladingen of elektrische boog in een olieomgeving. Het belastingsvermogen van de transformator verminderen, een ongeplande inspectie van de afzweigschakelaar (PBV of RPN) uitvoeren, een volledige laboratoriumtest aanbevelen.
Verminderde olie niveau in het uitbreidingskompresor zonder zichtbare externe lekkages Leckage van olie via interne verstopperingen of spleten in het koelwaterkraan, beschadiging van de oliemotor van het gasrelais. De overdruk-afsluiting van de tank met overmaat druk stikstof (tot 0,3 bar), het vinden van de lekplek en het vervangen van de verbindingsgummen.
Verdonkeren en aanwezigheid van neerslag in het monster van transformatorolie Thermische veroudering van het olie, oxidatie door oververhitting van de actieve deel van de wikkelingen. Volledige regeneratie van het olie of vervanging door nieuwe olie volgens IEC 60296 met spoeling van de tank.

8. Aanbevolen onderhoudsprogramma

Opdracht Frequentie Oorspronkelijke duur Kwalificatieniveau
Visueel onderzoek, controle van olie niveau en silicagel Maandelijks 0,5 jaar Cherghoviy elektrik (Groep III)
Thermografische controle van contactverbindingen Quartierstelling 1 jaar Inspecteur diagnostiek (Groep IV)
Onderzoek van olieproeven en uitvoeren van DGA-analyse Jaarlijks 2 jaar Specialist voor testen (Groep IV)
Meetwaarde van de isolatieweerstand en toetsing van de eigenschappen van het olie 1 keer per 2 jaar 4 jaar Brieffront van de toetsingslaboratorium
Kapitaalherstel (revolutie actieve deel, vervanging van seals) Elke 8–12 jaar 5–7 dagen Speciaaliseerde dienstverlenende groep

9. Handleiding voor onderdelen

Beschrijving van de onderdeel Type specificatie Categorie UNITEC
Silicagelindicatie GOST 8984-75, granulaat 3-5 mm, blauw Verbruiksmaterialen voor transformators
Set van oliebestendige verstopperingen Materiaal: olie- en benzinebestendige rubber NBR / FKM, bestendig tot -40 °C ... +100 °C Dichtingsonderdelen en rondjes
Voer hoge spanning isolerende keramische ВСТ-10/630, ВСТ-35/1000 съответно с DIN / ГОСТ Krachtvoedingen en isolatoren
Gasklep Type BUCHL, Buchholz-relais 2-contacten Beschermling en relais
Probeerwijzer kraan G 1/2", koperen kugelkraan met fitting Aarmering en buisleidingen

Voor het kiezen en bestellen van originele onderdelen bezoek ons elektronisch katalog: https://www.unitecd.com/e-catalog/.

10. Normatieve verwijzingen

  • DSТU EN 60076 (Krachttransformatoren)
  • IEC 60296 (Specificatie voor frisse minerale transformatorolie)
  • IEEE C57.104 (Handleiding voor de interpretatie van opgeloste gassen in transformatorolie)
  • СОУ-Н ЕЕ 20.302:2007 (Normen voor toetsing elektrische apparatuur)
  • EN 50160 (Kenmerken van spanning in elektrische netten van algemeen gebruik)

Related Articles