Transformatoriaus alyvos nuotėkis: priežastys, aptikimas ir išsamus remonto vadovas

Transformatoriaus alyvos nutekėjimas yra vienas iš labiausiai paplitusių, tačiau potencialiai rimtų techninės priežiūros problemų, su kuriomis susiduria elektros inžinieriai ir techninės priežiūros personalas. Be neatidėliotinų eksploatavimo problemų, alyvos nutekėjimas gali išaugtiaplinkosaugos pažeidimai, pavojai saugai ir brangiai kainuojantys neplanuoti gedimai.

 

Remiantis pramonės tyrimais, alyvos nuotėkis yra maždaug toks15-25% visų transformatorių priežiūros incidentų. Dar svarbiau yra tai, kad neišspręstas nuotėkis gali sumažinti transformatoriaus tarnavimo laiką30-50%dėl drėgmės patekimo ir izoliacijos pablogėjimo.

 

Šiame vadove pateikiamas sistemingas požiūris į transformatorių alyvos nuotėkio nustatymą, taisymą ir prevenciją, remiantis patikrintais metodais ir dabartiniais pramonės standartais, įskaitant IEEE C57.93 (Skystųjų energijos transformatorių montavimo ir priežiūros vadovas).

 

Spustelėkite norėdami sužinoti daugiau apie GNEE transformatorių

 

 

Transformatorių alyva (taip pat žinoma kaip izoliacinė alyva) atlieka keletą svarbių funkcijų, dėl kurių atsiranda bet koks nuotėkis
rimtas susirūpinimas:

 

Pagrindinės transformatoriaus alyvos funkcijos

• Elektros izoliacija:Suteikia dielektrinę įtampą, didesnę arba lygi 30 kV (minimalus ASTM D877, skirtas leistinai alyvai) tarp apvijų ir bako
• Šilumos perdavimas:Pašalina šilumą iš apvijų per konvekciją į išorinius radiatorius
• Lanko slopinimas:Užgesina vidinius lankus ir apsaugo nuo korona iškrovos
• Drėgmės barjeras:Apsaugo celiuliozės izoliaciją nuo atmosferos drėgmės

 

Neadresuotų nutekėjimų pasekmės

Poveikio sritis	Pasekmė	Sunkumas
Alyvos lygio kritimas	Atviros apvijos, sumažinta aušinimo galia	Kritinis
Drėgmės patekimas	Dielektrinis stiprumas sumažintas 50%, esant 30 ppm vandens	Aukštas
Izoliacijos senėjimas	Popieriaus izoliacijos tarnavimo laikas sutrumpėjo eksponentiškai	Aukštas
Aplinkosaugos	Dirvožemio/vandens užterštumas, norminės baudos	Aukštas
Gaisro pavojus	Oil pooling near heat sources (flash point >140 laipsnių)	Kritinis

Mačiau, kad 6 mėnesius buvo pašalintas nedidelis nutekėjimas ant konservatoriaus tarpiklio. Iki to laiko, kai tyrėme, drėgmės kiekis padidėjo nuo 8 ppm iki 45 ppm, o DGA rodė padidėjusį vandenilio kiekį, o tai rodo ankstyvą terminį skilimą. Tai, kas galėjo būti 500 USD vertės tarpiklio pakeitimas, tapo 50 000 USD kainuojančia alyvos atnaujinimo ir stebėjimo programa.

 

 

 

1. Tarpiklio nusidėvėjimas (60–70 % nuotėkio)

Tarpinės yra dažniausias transformatoriaus alyvos nuotėkio šaltinis. Jie pablogėja dėl:

 

Amžius:Nitrilo gumos tarpikliai paprastai tarnauja 5-10 metų (iki 15-20
metų be šilumos dviračio)

• Šilumos dviratis:Pakartotinis išsiplėtimas / susitraukimas sukelia suspaudimo rinkinį
• UV skilimas:Išorinės tarpinės, veikiamos saulės spindulių
• Cheminė ataka:Nesuderinami aliejai ar priedai
• Per{0}}sukimas:Per didelis varžtų priveržimas montavimo metu

Keisdami tarpiklius visada naudokite medžiagas, atitinkančias jūsų alyvos rūšį. Mineralinė alyva, natūralūs esteriai ir sintetiniai esteriai turi skirtingus suderinamumo reikalavimus. Alyvos suderinamumo lentelių teiraukitės tarpiklių gamintojo.

 

2. Suvirinimo įtrūkimai ir bako defektai

Struktūrinės bako ar radiatorių problemos yra šios:

• Įtrūkimai dėl šiluminės įtampos:Nuo greitų temperatūros pokyčių
• Gamybos defektai:Neužbaigtas suvirinimo įsiskverbimas
• Korozija:Rezervuaro sienelių plonėjimas, ypač drėgnoje aplinkoje
• Vibracinis nuovargis:Radiatoriaus jungtyse ir atraminiuose laikikliuose

 

3. Įvorės sandariklio gedimai

Įvorės-į-bakas yra kritinės nuotėkio vietos:

• O-žiedo degradacija dėl karščio ir amžiaus
• Flanšo tarpiklio suspaudimo praradimas
• Įvorės tvirtinimo detalės atpalaidavimas
• Šiluminio plėtimosi neatitikimas tarp įvorės ir bako medžiagų

 

4. Vožtuvai ir jungiamosios detalės

Komponentas	Dažna nuotėkio priežastis	Sprendimas
Išleidimo vožtuvas	Stiebo sandarinimo susidėvėjimas, sėdynės pažeidimas	Supakuokite arba pakeiskite vožtuvą
Pavyzdinis vožtuvas	Netinkamas uždarymas po mėginių paėmimo	Apmokyti personalą, sumontuoti dangtelius
Radiatoriaus vožtuvai	Tarpiklių gedimas, terminis ciklas	Pakeiskite tarpiklius, patikrinkite sukimo momentą
Slėgio mažinimas	Diafragmos gedimas, sėdynės erozija	Pakeiskite įrenginį

 

5. Konservatorius ir alsavimo sistema

• Oro ląstelių/šlapimo pūslės pradūrimas arba senėjimas
• Konservatoriaus bako tarpiklių gedimai
• Alsuoklio jungtis nesandarus
• MOG (Magnetic Oil Gauge) montavimo tarpinės

 

6. Fizinė žala

• Įrangos ar transporto priemonių padaryta žala
• Vandalizmas
• Atšiaurus oras (krentančios nuolaužos)
• Seisminiai įvykiai

 

 

Kasdienis vizualinis patikrinimas

Veiksmingiausias nuotėkio aptikimas išlieka įprastas vizualinis patikrinimas. Apmokykite personalą, kurio reikia ieškoti:

• Alyvos dėmės arba lašeliai ant bako paviršių
• Drėgnos dėmės ant žvyro ar betono trinkelių
• Radiatorių ir jungiamųjų detalių spalvos pasikeitimas
• Alyvos kaupimasis transformatoriaus gaubte / izoliatoriuje

 

 

Alyvos lygio stebėjimas

 

Magnetinis alyvos matuoklis (MOG)

MOG yra pagrindinis galios transformatorių alyvos lygio indikatorius. Jį sudaro:

• Plūduriuokite konservatoriaus bako viduje, prijungtą prie kūginės pavaros
• Magnetinė jungtis prie išorinio ciferblato indikatoriaus
• Gyvsidabrio jungiklis, skirtas mažo{0}}tepalo lygio signalizacijai įjungti

 

Visada patikrinkite MOG rodmenis pagal numatytą alyvos lygį esamoje aplinkos temperatūroje. Temperatūros kilimas 20 laipsnių gali sukelti pastebimą alyvos išsiplėtimą. Jei alyvos lygis netikėtai nukrenta nepasikeitus temperatūrai, nedelsdami ištirkite.

 

Elektroniniai alyvos lygio jutikliai

Šiuolaikiniai transformatoriai gali apimti:

• Plūdiniai jungikliai su signalizacijos kontaktais
• Talpiniai lygio jutikliai
• Ultragarsinis lygio matavimas
• Integracija su SCADA sistemomis nuotoliniam stebėjimui

 

Pažangūs aptikimo būdai

Metodas	Taikymas	Jautrumas
Infraraudonųjų spindulių termografija	Nustatykite šaltas vietas dėl garavimo aušinimo	Vidutinis
UV fluorescenciniai dažai	Tiksliai nustatykite mažus / lėtus nuotėkius	Aukštas
Slėgio mažėjimo testas	Techninės priežiūros metu patikrinkite bako vientisumą	Aukštas
Naftos suvartojimo stebėjimas	Nustatykite laipsniškus nuostolius laikui bėgant	Vidutinis

Jei norite, kad nuotėkis būtų sunkiai-randamas, įpilkite į alyvą UV fluorescencinių dažų (užtikrinkite suderinamumą), tada patikrinkite UV šviesoje po 24–48 veikimo valandų. Dažai išryškins nuotėkio kelius, kurie nematomi esant normaliam apšvietimui.

 

 

Sistemingas patikrinimas padeda efektyviai nustatyti nuotėkio šaltinius:

 

 

Patikrinimo seka

 

Viršutinė skiltis

Pradėkite nuo konservatoriaus bako, alsuoklio jungčių, įvorių bokštelių ir viršutinio dangčio tarpiklių. Alyva linkusi migruoti žemyn iš viršutinių nuotėkių.

 

Įvorės

Patikrinkite alyvos{0}}oro sandariklius, tvirtinimo flanšus, čiaupų jungtis ir vamzdžių dėžes. Apžiūrai apačioje naudokite veidrodį ir žibintuvėlį.

 

Radiatoriai ir aušinimas

Ištirkite radiatoriaus kolektoriaus jungtis, drugelio vožtuvo flanšus, ventiliatoriaus tvirtinimo vietas ir
fin-į-antraštės jungtis.

 

Tanko korpusas

Patikrinkite suvirinimo siūles, vardinių plokštelių tvirtinimus, kėlimo antgalius ir bet kokius įsiskverbimus. Patikrinkite, ar nėra korozijos, ypač prie pagrindo.

 

Vožtuvai ir priedai

Patikrinkite visus išleidimo vožtuvus, mėginio vožtuvus, slėgio mažinimo įtaisus, Buchholz relės jungtis ir OLTC (jei yra).

 

Bazė ir žemė

Patikrinkite bako apačią, kabelių dėžutės jungtis ir{0}}žemės lygio lašėjimo įrodymus. Patikrinkite, ar ant čiužinio nesusikaupė alyva.

 

 

Visi alyvos nuotėkio taisymo darbai turi būti atliekami išjungus{0}}transformatorių ir tinkamai izoliavus
jūsų organizacijos blokavimo / žymėjimo procedūros. Užtikrinkite tinkamą vėdinimą ir priešgaisrinės saugos priemones
yra vietoje.

 

Tarpiklių keitimo procedūra

Pasiruošimas

• Atjunkite{0}}įtampą ir izoliuokite transformatorių
• Žemesnis alyvos lygis žemiau remonto zonos (jei reikia)
• Surinkite tinkamą tarpiklio medžiagą, įrankius ir sukimo momento specifikacijas
• Paruoškite talpą bet kokiam aliejaus išsiliejimui

 

Nuimkite dangtelį / komponentą

• Pažymėkite varžtų padėtis ir komponentų orientaciją
• Atlaisvinkite varžtus žvaigždute, kad išvengtumėte deformacijos
• Atsargiai nuimkite komponentą, atraminį svorį
• Saugokite atvirą alyvą nuo užteršimo

 

Paviršiaus paruošimas

• Visiškai nuimkite seną tarpiklį (nenaudokite metalinių grandiklių sandarinamiesiems paviršiams)
• Išvalykite flanšus tinkamu tirpikliu
• Patikrinkite, ar nėra korozijos, įdubimų ar deformacijų
• Pataisykite nedidelius paviršiaus defektus arba pakeiskite komponentus, jei jie rimti

 

Įdiekite naują tarpiklį

• Patikrinkite tarpiklio medžiagos suderinamumą su alyvos rūšimi
• Užtepkite ploną alyvos arba tarpiklio klijų sluoksnį, kad išlaikytumėte padėtį
• Įsitikinkite, kad tarpiklis yra centre, be persidengimų ar tarpų
• Padėkite komponentą ir ranka{0}}priveržkite varžtus

 

Galutinis sukimas

• Sukimo momento varžtai žvaigždės / kryžminiu būdu pagal gamintojo specifikacijas
• Užbaikite kelis kartus (paprastai 3) iki galutinio sukimo momento
• Jei naudojate nitrilo gumos tarpiklius, palaukite 24 valandas ir vėl priveržkite{1}}sukimo momentą
• Dokumentuokite įrašų sukimo momento vertes

 

Laikinas nuotėkio taisymas

Kai neįmanoma nedelsiant išjungti, šios laikinosios priemonės gali turėti nedidelių nutekėjimų iki
nuolatinis remontas:

Metodas	Taikymas	Trukmė	Apribojimai
Epoksidinis glaistas	Smulkūs suvirinimo įtrūkimai, nesandarūs skylės	6-12 mėnesių	Paviršius turi būti sausas, kad sukibtų
Vamzdžio spaustukas/apvyniojimas	Vamzdynų jungtys, vožtuvų kotai	3-6 mėn	Negali užsandarinti netaisyklingų paviršių
Įpurškimo sandariklis	Verkia tarpinė, nedidelis prasisunkimas	6-18 mėnesių	Reikalinga specializuota įranga
Išorinė sandarinimo juosta	Vamzdžių sriegiai, smulkios jungiamosios detalės	1-3 mėn	Tik laikinai, būtina stebėti

Laikinas remontas NĖRA pakaitalas nuolatinės korekcijos. Visada planuokite galutinį remontą
esant pirmai progai. Dokumentuokite visus laikinus remonto darbus ir įtraukite į gedimų planą.

 

Suvirinimo siūlių taisymo svarstymai

Rezervuaro suvirinimo siūlių remontas reikalauja kruopštaus planavimo ir vykdymo:

1. Turi būti atlikta, kai transformatorius išjungtas{0}}ir ištuštintas
2. Reikalauti karštųjų darbų leidimų ir priešgaisrinės priežiūros
3. Suvirintojas turi turėti AWS D1.1 arba lygiavertę kvalifikaciją
4. Gali prireikti išankstinio-terminio ir po-suvirinimo terminio apdorojimo
5. Po remonto būtinas vakuumo arba slėgio bandymas
6. Apsvarstykite vidinę dangą, jei priežastis buvo korozija

 

 

Planinės priežiūros programa

Dažnis	Priežiūros veikla	Nuoroda
Kasdien	Vizuali sandarumo patikra, MOG rodmenų patikrinimas	Svetainė SOP
Kas mėnesį	Patikrinkite alyvos lygį konservatoriuje ir įvorėse, apžiūrėkite alsuoklį	IEEE C57.93
Kasmet	Kruopštus sandarumo patikrinimas, vožtuvo veikimo patikra, varžtų sukimo momento patikra	IEEE C57.93
Kas 3-5 metus	Įvertinkite tarpiklius, apsvarstykite galimybę aktyviai pakeisti svarbius įrenginius	Gamintojas
Kas 10 metų	Visiškas tarpiklių keitimas visose prieinamose jungtyse	Geriausia praktika

 

Geriausia projektavimo ir montavimo praktika

• Tarpiklių pasirinkimas:Naudokite aukštos-kokybės tarpiklius, skirtus transformatorių alyvos priežiūrai (Viton® ar panašias esterinėms alyvoms)
• Tinkamas sukimo momentas:Naudokite kalibruotus sukimo momento veržliarakčius ir laikykitės gamintojo specifikacijų
• Apsauga nuo korozijos:Užtepkite tinkamas dangas ir tvarkykite drenažą aplink transformatorių
• Vibracijos izoliacija:Tinkamas montavimas ir lanksčios jungtys sumažina nuovargio gedimus
• Temperatūros valdymas:Jei įmanoma, venkite greito šiluminio ciklo

 

Alyvos būklės stebėjimas

Reguliarus alyvos bandymas padeda nustatyti problemas, kol jos nesukelia nuotėkio:

• Ištirpusių dujų analizė (DGA):Kasmet kritiniams transformatoriams
• Drėgmės kiekis:Turėtų būti<35ppm for safe operation
• Dielektrinė pertraukimo įtampa (BDV):Mažiausia 35 kV pagal ASTM D877
• Sąsajos įtampa:Nurodo alyvos degradaciją ir užteršimą

 

Prašyti citatos

 

 

Kas sukelia transformatoriaus alyvos nuotėkį?

Transformatoriaus alyvos nutekėjimą pirmiausia sukelia:

1) tarpiklio nusidėvėjimas dėl amžiaus, karščio ciklo ir UV poveikio;

2) Suvirinimo įtrūkimai dėl šiluminio įtempimo arba gamybos defektų;

3) Įvorės sandariklio gedimai;

4) Vožtuvų ir jungiamųjų detalių nuotėkis;

5) Bako korozija;

6) Fizinė žala dėl smūgio ar vibracijos.

Tarpiklių gedimai sudaro apie 60–70 % visų alyvos nutekėjimų.

 

Kaip aptikti transformatoriaus alyvos nuotėkį?

Aptikti transformatoriaus alyvos nuotėkį per:

1) Kasdienis vizualinis patikrinimas, ar ant rezervuaro ir žemės nėra alyvos dėmių, lašelių ar drėgmės;

2) MOG (Magnetic Oil Gauge) rodmenys, rodantys mažėjantį alyvos lygį;

3) Žemo alyvos lygio signalizacija;

4) Infraraudonųjų spindulių termografija peršalimo vietoms nustatyti;

5) UV fluorescencinių dažų bandymas, siekiant tiksliai nustatyti nedidelius nuotėkius;

6) Alyvos suvartojimo stebėjimas laikui bėgant.

 

Ar galiu pataisyti transformatoriaus alyvos nuotėkį neatjungęs{0}} įtampos?

Minor leaks can sometimes be temporarily addressed while energized using external sealants or clamps, but this is NOT recommended for safety reasons. IEEE C57.93 and most utility protocols require de-energization for any oil leak repair. Hot-line repair is extremely hazardous due to flash point risks (mineral oil: >140 laipsnių kampu) ir tai turėtų atlikti tik specializuoti įgulos su tinkamomis saugos priemonėmis.

 

Kaip dažnai reikia tikrinti transformatoriaus alyvos lygį?

Transformatoriaus alyvos lygis turi būti patikrintas:

1) Kasdien kritiniams galios transformatoriams;

2) Savaitinis paskirstymo transformatoriams;

3) Po bet kokio neįprasto įvykio (gedimo, perkrovos, ekstremalios temperatūros);

4) Prieš ir po priežiūros. MOG (magnetinio alyvos matuoklio) rodmuo turi būti patikrintas pagal numatomą alyvos lygį esamoje aplinkos temperatūroje.

Bet koks nepaaiškinamas kritimas reikalauja nedelsiant ištirti.

 

Kokios aplinkosaugos taisyklės taikomos transformatorių alyvos nutekėjimui?

Transformer oil leaks are regulated under environmental protection laws including: EPA's SPCC (Spill Prevention, Control, and Countermeasure) regulations in the US requiring containment for units with >1,320 gallons capacity; local water quality regulations; PCB disposal requirements if the oil contains >5 ppm PCB. Alyvos išleidimas į aplinką turi būti<5mg /L (many bund systems achieve <1mg/L). Violations can result in significant fines.