transformerolien eller isoleringsolien bruges i transformatorer såvel som noget elektrisk udstyr til:
- isoler de strømførende dele,
- Bevar materialets isolerende egenskaber, såsom papir, vikling osv. anvendes i maskinen,
- Beskyt maskindele mod rust og korrosion,
- øg varmeafledningen af maskinen ved konvektion.
denne olie skal være ren, fri for fugt og andre skadelige forurenende stoffer og have følgende egenskaber:
dielektrisk styrke (et minut)- 40 KV (RMS) med et 4 mm mellemrum.
viskositet ved 27oC i centistokes-maks.- 27
hældepunkt-maks. – minus 10oC.
Flammepunkt-min. – 145oC.
specifik tyngdekraft – 0,85 til 0,88
surhed ved 27oC maks. 0,05 mg KOH/g
Slamværdi (ved anvendelse af n-heptan) vægt%-maks. – 1.2
olie, der opbevares i tromler, bevarer ikke sin oprindelige dielektriske styrke og bør testes og behandles inden brug i elektrisk udstyr. Følgende test kan vedtages inden brug af isoleringsolien.
olietesten, hvor gnist opstår, og testsættet trips er kendt som transformer oil dielektrisk styrketest. Denne test udføres i olietestsættet. Egnede olietestsæt, stationære såvel som bærbare, er tilgængelige til test af olien under de angivne betingelser. En prøve af olien trækkes fra transformeren og testes i olietestsættet. En dielektrisk styrke under 30 KV for et 4 mm mellemrum af elektroder ville indikere tilstedeværelsen af fugt i olien.
den anbefalede størrelse af glasprøvecellen er 55 * 90 * 100 mm. diameteren af kugler eller testelektrode er specificeret som 12,7 mm og luftspalten mellem kuglerne som 4 mm. mængden af testprøve skal trækkes fra bunden af en tromle, transformer eller andet apparat. Olien i testcellen skal være mindst 40 mm over elektroderne, og den skal stå i 20 minutter, før testen udføres for at lade luftboblen slippe ud.
Transformer olie dielektrisk styrke testprocedure
den faktiske test udføres som følger:
elektrodernes mellemrum kontrolleres først med en måler. Koppen fyldes derefter med prøveolie, der skal testes. Koppladen er dækket af en ren glasplade. Forsyningen er tændt, og spændingen hæves gradvist af Variac.
et trin kommer, når den endelige nedbrydningsolie finder sted, og afbryderen udløses, som afbryder testsættet fra netforsyningen. Denne værdi noteres ned, som skal være 30 KV (RMS) for 4 mm mellemrum og 20 KV (RMS) for 2,5 mm mellemrum. Testen udføres med to eller tre på hinanden følgende prøver af olie sving for sving.
i den dielektriske styrketest af transformerolie skal testspændingen hæves til den specificerede værdi (eller nedbrydningsspændingen, hvis den er mindre) med en ensartet hastighed på 10-15 sekunder og opretholdes i et minut. Foreløbig bue bør ignoreres. Nedbrydningsspændingen er den spænding, hvor vedvarende lysbue finder sted. Prøvespændingen må ikke hæves ud over 55 KV, da der kan forekomme flashover gennem luften.
behovet for at tage prøver på en måde for at undgå forurening af olien med snavs og fugt kan ikke overdrives. Kun glasflasker med tin-eller aluminiumsfoliehætter, der tidligere er skyllet med olie under test, må anvendes. Bomuldsaffald eller andet fibrøst materiale til rengøring bør undgås. Snavs skal tørres af vandhaner og dæksler, inden der tages prøver.
som vi ved, sporer vandet, slam, støvpartikler osv. er tungere end olien, så de bliver samlet i bunden. Derfor kan den dielektriske styrke af olien i bunden være lavere.
derfor skal olien tages fra bunden af tromler ved hjælp af et glasrør eller ‘oil thief oil sampler’ tilstrækkelig lang til at nå bunden. For at tage prøven sænkes glasrøret i tromlen, og den åbne ende lukkes fast med tommelfingeren, mens røret trækkes ud.
prøvebeholderne skal holdes tæt dækket i hele perioden før testen. Korrekt registrering af nedbrydningsstyrke af olie vil være en god guide til tilstanden af olie, da olie med fugt og urenheder har lav nedbrydningsspænding.
Fugttest af transformerolie
tilstedeværelsen af fugt i en transformer er meget skadelig. Det reducerer den dielektriske styrke af olie og andet isolerende materiale, såsom viklingsisolering, papir osv. betydeligt. Det kan huskes, at tilstedeværelsen af kun 0,06% af vandet vil reducere den dielektriske styrke af olie til ca.halvdelen..
isolerende papir er meget hygroskopisk materiale. Det absorberer fugtindhold fra olien og derved reducerer den samlede dielektriske styrke, isolationsmodstand og maskinens levetid.
da vandopløseligheden af olie stiger ved højere temperaturer, kan den dielektriske styrke af olie derfor være lavere ved højere temperaturer. Så det er en god ide at tage olieprøver ud af maskinen ved højere omgivelsestemperaturer.
tilstedeværelse af fri fugt i olie kan let påvises ved at hælde tilstrækkelig mængde prøve i reagensglas omkring 125 mm lang og 12.5 mm i diameter for at fylde den til en fjerdedel af dens dybde og opvarme den hurtigt i en stille flamme, indtil olien begynder at koge. Eventuelle hørbare skarpe lyde under opvarmning skal bemærkes.
olien anses for at have bestået prøven, hvis der ikke forekommer skarpe lyde med to ud af tre testede mængder.
en anden enkel måde at kontrollere tilstedeværelsen af fri fugt i transformerolie er ved hjælp af metalstang omkring 12,5 mm i diameter. Stangen opvarmes til kedelig rødme, og prøven af olie omrøres med den opvarmede stang. Skarpe lyde, der adskiller sig fra sydende, indikerer tilstedeværelsen af fugt.
periodiske test for surhed, slam og flammepunkt er meget vigtige i tilfælde af store transformatorer. Da selv stærkt forringet olie vil bestå den dielektriske styrketest af transformerolie, hvis den er tør. Omhyggelig registrering af olien af testprøver og deres sammenligning vil hjælpe i forventning om de forestående problemer og vedtagelse af de afhjælpende foranstaltninger.
Neutraliseringstest af transformerolie
syrer dannes i en transformer under drift. Deres dannelse er særlig hurtig ved driftstemperaturer over 75oc. Syrer er ætsende og beskadiger viklingerne, kernen, tanken osv. De er også ansvarlige for slamdannelse.
for at se, at olien er fri for organiske og uorganiske syrer, udføres neutraliseringstesten af transformerolie. Det udtrykkes i antallet af milligram kaliumhydroksid (KOH), der kræves for at neutralisere de samlede frie syrer i et gram olie. Denne test udføres i laboratoriet eller ved hjælp af testsæt i marken. De anbefalede grænser for surhed er som følger:
- surhed under 0, 5 mg. KOH / gram er tilladt, hvis olien er tilfredsstillende ellers.
- hold olien under observation, hvis surheden er mellem 0,5 og 1,0 mg. KOH/gram.
- smid olien ud, hvis surheden er over 1,0 mg. KOH/gram.
oliens surhed bør kontrolleres hvert andet år for transformatorer op til 1000 KVA kapacitet og årligt for transformatorer over denne størrelse. Den faktiske periode kan varieres afhængigt af alvorligheden af tjenesten og observation af resultater.
filtrering af transformerolie
hvis nedbrydningsstyrken for transformerolie er lavere end den angivne værdi, skal olien behandles i et filtreringsanlæg. Et anlæg, der sørger for opvarmning af filtrering og tørring under vakuum, foretrækkes, da filtrering alene ikke kan fjerne fugt og opløst luft. Kold behandling af olie gennem planten hjælper med at fjerne slam.
i et filtreringsanlæg kommer først og fremmest olie ind i varmekammeret, hvor det opvarmes af nedsænkningsvarmere. Det føres derefter gennem filtrene til fjernelse af suspenderede urenheder og går til sidst til vakuumkammeret, hvor fugt fjernes over en række bakker. Hele olien cirkuleres gennem anlægget flere gange, indtil der opnås tilfredsstillende resultater.
olien skal trækkes fra nær bunden og leveres tilbage i transformatorbeholderen øverst. Processerne skal fortsættes, indtil olien kan modstå 30 KV i syv på hinanden følgende tests udført med 4 timers mellemrum.
Tak fordi du læste om “dielektrisk styrketest af transformerolie”.
