คุณจะตรวจจับการแก่ชราในหม้อแปลงที่แช่น้ํามันได้อย่างไร?

หม้อแปลงแบบแช่น้ํามัน เป็นสินทรัพย์ที่สําคัญและมีอายุยืนยาวภายในระบบไฟฟ้ากําลัง อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ อุปกรณ์เหล่านี้ผ่านกระบวนการชราภาพซึ่งอาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยได้ในที่สุด การตรวจหาความชราในเชิงรุกถือเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการบํารุงรักษาอย่างมีข้อมูล การวางแผนยืดอายุ และการป้องกันความล้มเหลวจากภัยพิบัติ
ทําไมต้องตรวจจับการแก่ชรา?
วัสดุฉนวนหลักภายในหม้อแปลงที่แช่น้ํามันคือน้ํามันฉนวนและฉนวนแข็งที่มีเซลลูโลสเป็นส่วนประกอบหลัก (กระดาษ กระดาษแข็ง) การเสื่อมสภาพของวัสดุเหล่านี้จะลดความเป็นฉนวนและความสมบูรณ์ทางกล การย่อยสลายที่ไม่ถูกตรวจสอบอาจทําให้ความสามารถในการรับน้ําหนักลดลง การคายประจุบางส่วน และท้ายที่สุดคือความล้มเหลวของอิเล็กทริก

วิธีการตรวจจับที่สําคัญ:

การวิเคราะห์น้ํามันฉนวน (ของเหลววินิจฉัยเบื้องต้น):

การวิเคราะห์ก๊าซละลาย (DGA): นี่คือรากฐานสําคัญของการตรวจสอบสภาพหม้อแปลง เนื่องจากวัสดุฉนวนสลายตัวทั้งทางความร้อนและทางไฟฟ้า พวกมันจึงสร้างก๊าซที่มีลักษณะเฉพาะที่ละลายในน้ํามัน ก๊าซที่สําคัญ ได้แก่:

ไฮโดรเจน (H?): ตัวบ่งชี้ทั่วไปของการคายประจุบางส่วนหรือข้อผิดพลาดทางความร้อน

มีเทน (CH?), อีเทน (C?H?), เอทิลีน (C?H?): บ่งบอกถึงการย่อยสลายด้วยความร้อนของน้ํามันเป็นหลัก (อุณหภูมิต่ํา ปานกลาง สูง ตามลําดับ)

อะเซทิลีน (C?H?): ตัวบ่งชี้ที่แข็งแกร่งของการอาร์คหรือข้อผิดพลาดทางความร้อนที่อุณหภูมิสูงมาก (> 700°C)

คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO?): ตัวชี้วัดหลักของการเสื่อมสภาพของฉนวนเซลลูโลส (กระดาษ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเสื่อมสภาพจากความร้อนและความร้อนสูงเกินไป CO/CO เพิ่มขึ้น? ระดับเป็นเครื่องหมายบ่งชี้อายุที่สําคัญ

การวิเคราะห์สารประกอบฟูรานิก: การย่อยสลายของฉนวนเซลลูโลสทําให้เกิดสารประกอบทางเคมีเฉพาะที่เรียกว่าฟิวแรน (เช่น 2-เฟอร์ฟูรัลดีไฮด์) การวัดความเข้มข้นของฟิวแรนในน้ํามันเป็นการประเมินเชิงปริมาณโดยตรงของระดับการสูญเสียโพลีเมอไรเซชัน (DP) ในกระดาษ ซึ่งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความแข็งแรงทางกลและอิเล็กทริกที่เหลืออยู่

ความเป็นกรด (หมายเลขการทําให้เป็นกลาง): การเสื่อมสภาพของทั้งน้ํามันและเซลลูโลสทําให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นกรด จํานวนกรดที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเร่งการย่อยสลายของทั้งน้ํามันและกระดาษ ทําให้เกิดวงจรป้อนกลับ การติดตามความเป็นกรดเป็นสิ่งสําคัญ

ความชื้นเนื้อหา: น้ําเป็นตัวเร่งที่มีศักยภาพของริ้วรอยเซลลูโลสและลดความเป็นฉนวน การตรวจสอบระดับความชื้นในน้ํามัน (และการประมาณระดับในฉนวนแข็ง) เป็นสิ่งสําคัญ กระดาษที่มีอายุมากยังปล่อยน้ําที่ถูกผูกไว้ออกมาด้วย

ความแข็งแรงของอิเล็กทริก / แรงดันพังทลาย: วัดความสามารถของน้ํามันในการทนต่อความเครียดทางไฟฟ้า ผลพลอยได้จากการปนเปื้อนและการเสื่อมสภาพสามารถลดค่านี้ได้

ความตึงเครียดระหว่างใบหน้า (IFT): วัดการมีอยู่ของสารปนเปื้อนที่มีขั้วและผลพลอยได้จากการเสื่อมสภาพที่ละลายได้ในน้ํามัน IFT ที่ลดลงบ่งชี้ถึงการปนเปื้อนและ/หรือการย่อยสลายน้ํามันขั้นสูง

การทดสอบไฟฟ้า:

Power Factor /Dissipation Factor (Tan Delta): วัดการสูญเสียอิเล็กทริกในระบบฉนวน (น้ํามันและของแข็ง) ปัจจัยด้านพลังงานที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าคุณภาพของฉนวนลดลงเนื่องจากความชื้น การปนเปื้อน หรือผลพลอยได้จากการเสื่อมสภาพที่ทําให้การนําไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

ความต้านทานการคดเคี้ยว: แม้ว่าการตรวจจับปัญหาการสัมผัสเป็นหลัก แต่การเปลี่ยนแปลงที่สําคัญเมื่อเวลาผ่านไปบางครั้งอาจสัมพันธ์กับการเสื่อมสภาพได้

การวิเคราะห์การตอบสนองความถี่ (FRA): ตรวจจับการเสียรูปทางกล (การเปลี่ยนแปลง การหลวม) ภายในโครงสร้างขดลวดเป็นหลัก แม้ว่าจะไม่ใช่การวัดอายุทางเคมีโดยตรง แต่การแก่ชราอย่างรุนแรงอาจส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ทางกล ซึ่งอาจตรวจพบได้โดย FRA

โพลาไรเซชัน/กระแสดีโพลาไรเซชัน (PDC) /การวัดแรงดันไฟฟ้าในการกู้คืน (RVM): เทคนิคการตอบสนองไดอิเล็กทริกขั้นสูงเหล่านี้ให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับปริมาณความชื้นและสถานะการเสื่อมสภาพของฉนวนเซลลูโลส ซึ่งช่วยเสริมการวิเคราะห์ฟูราน

บันทึกการตรวจสอบทางกายภาพและการบํารุงรักษา:

การตรวจสอบด้วยสายตา (ภายในเมื่อเป็นไปได้): ในระหว่างการตรวจสอบภายใน (เช่นหลังจากการแปรรูปน้ํามันหรือเพื่อการซ่อมแซม) การตรวจสอบแกนขดลวดและองค์ประกอบโครงสร้างโดยตรงสามารถเปิดเผยสัญญาณทางกายภาพของริ้วรอยเช่นกระดาษเปราะตะกอนสะสมการกัดกร่อนหรือการติดตามคาร์บอน

การตรวจสอบน้ํามัน: การตรวจสอบน้ํามันด้วยสายตาเพื่อความชัดเจน สี (ความมืดอาจบ่งบอกถึงความชรา) และการมีอยู่ของตะกอนหรือตะกอน

ประวัติการโหลด: การตรวจสอบโปรไฟล์การโหลดในอดีต โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงเวลาของการบรรทุกเกินพิกัด จะให้บริบทสําหรับความเครียดจากความร้อนที่ฉนวนประสบ

บันทึกอุณหภูมิในการทํางาน: อุณหภูมิในการทํางานสูงอย่างต่อเนื่องช่วยเร่งอัตราการเสื่อมสภาพของเซลลูโลสได้อย่างมาก

แนวทางบูรณาการเป็นสิ่งจําเป็น:

ไม่มีการทดสอบใดที่ให้ภาพที่สมบูรณ์ของสถานะการเสื่อมสภาพของหม้อแปลงที่แช่น้ํามัน การตรวจจับที่มีประสิทธิภาพอาศัยกลยุทธ์การตรวจสอบตามเงื่อนไข:

ข้อมูลพื้นฐาน: สร้างค่าเริ่มต้นผ่านการทดสอบที่ครอบคลุมหลังจากการว่าจ้างหรือบริการหลัก

แนวโน้ม: ทําการทดสอบเป็นประจํา (โดยเฉพาะ DGA, ฟิวแรน, ความชื้น, ความเป็นกรด, ตัวประกอบกําลัง) และวิเคราะห์ผลลัพธ์เมื่อเวลาผ่านไป การเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสําคัญจากเส้นฐานหรือแนวโน้มที่กําหนดไว้เป็นตัวบ่งชี้อายุที่สําคัญ

ความสัมพันธ์: ผลการอ้างอิงโยงจากการทดสอบต่างๆ ตัวอย่างเช่น CO/CO ที่เพิ่มขึ้น? และฟิวแรนที่เพิ่มขึ้นยืนยันการย่อยสลายเซลลูโลสอย่างชัดเจน ความชื้นสูงรวมกับความเป็นกรดสูงเร่งความชรา

การวิเคราะห์โดยผู้เชี่ยวชาญ: การตีความชุดข้อมูลที่ซับซ้อน โดยเฉพาะรูปแบบ DGA และผลลัพธ์ที่รวมกัน ต้องใช้ความเชี่ยวชาญ มาตรฐานอุตสาหกรรม (IEC, IEEE, CIGRE) ให้แนวทาง แต่บริบทเป็นสิ่งสําคัญ

การตรวจจับความชราในหม้อแปลงที่แช่น้ํามันเป็นกระบวนการหลายแง่มุมที่มีศูนย์กลางอยู่ที่การวิเคราะห์น้ํามันที่ซับซ้อนและสม่ําเสมอ (DGA, ฟูแรน, ความชื้น, ความเป็นกรด) ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยการวินิจฉัยทางไฟฟ้าที่สําคัญ (ตัวประกอบกําลัง การตอบสนองของอิเล็กทริก) และข้อมูลบริบท (โหลด อุณหภูมิ การตรวจสอบ) ด้วยการใช้และแนวโน้มวิธีการเหล่านี้อย่างเป็นระบบ ผู้ปฏิบัติงานสามารถประเมินสภาพของสินทรัพย์ของตนได้อย่างแม่นยํา ตัดสินใจอย่างมีข้อมูลเกี่ยวกับการบํารุงรักษา (เช่น การปรับสภาพน้ํามันหรือการทําให้แห้ง) จัดการความเสี่ยง และเพิ่มประสิทธิภาพอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ของส่วนประกอบที่สําคัญเหล่านี้ของโครงข่ายไฟฟ้า การตรวจสอบอย่างระมัดระวังเป็นกุญแจสําคัญในการรับรองความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยอย่างต่อเนื่องของหม้อแปลงที่แช่น้ํามันที่มีอายุมาก