การวิเคราะห์น้ำมันหม้อแปลงคือกแนวทางปฏิบัติด้านการบำรุงรักษาเชิงป้องกันที่สำคัญที่ประเมินสภาพของน้ำมันฉนวนและหม้อแปลงเอง มันเกี่ยวข้องกับชุดของการทดสอบทางกายภาพเคมีและไฟฟ้าเพื่อตรวจจับสัญญาณเริ่มต้นของการเสื่อมสภาพการปนเปื้อนหรือความผิดพลาดภายใน นี่คือรายละเอียดของประเด็นสำคัญ:
วัตถุประสงค์หลัก:
ตรวจสอบสภาพน้ำมัน:ตรวจจับการสลายตัว (ออกซิเดชันการก่อตัวของกากตะกอน) การปนเปื้อน (ความชื้นอนุภาค) และการสูญเสียคุณสมบัติที่สำคัญ
ประเมินสุขภาพของหม้อแปลง:ระบุการพัฒนาความผิดพลาดภายใน (ความร้อนสูงเกินไปการปลดปล่อยบางส่วน, arcing)ก่อนพวกเขาทำให้เกิดความล้มเหลว
ทำนายชีวิตที่เหลืออยู่:ประเมินอายุการใช้งานที่เหลือของหม้อแปลงและน้ำมัน
คู่มือการบำรุงรักษา:ตรวจสอบว่าจำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์น้ำมัน (การเรียกคืน), การเปลี่ยนหรือการตรวจสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมเพิ่มเติมหรือไม่
รับรองความน่าเชื่อถือ:ป้องกันการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิดและความล้มเหลวที่มีค่าใช้จ่ายสูง
การทดสอบที่สำคัญดำเนินการ:
การทดสอบไฟฟ้า:
แรงดันไฟฟ้าไดอิเล็กทริก (BDV) / D877 หรือ D1816:วัดความสามารถของน้ำมันในการทนต่อความเครียดไฟฟ้า BDV ต่ำหมายถึงการปนเปื้อน (ความชื้น, อนุภาค, เส้นใยนำไฟฟ้า) หรือการย่อยสลายอย่างรุนแรง
ปัจจัยการกระจาย (Delta Tan) / Power Factor (D924):มาตรการการสูญเสียอิเล็กทริกแสดงให้เห็นถึงการปรากฏตัวของสารปนเปื้อนขั้วโลก (ความชื้น, ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชัน, กากตะกอนที่ละลายน้ำได้) หรือริ้วรอย สัญญาณเดลต้าสีแทนที่เพิ่มขึ้นคุณภาพของฉนวนกันความร้อน
ความตึงเครียดแบบอินเทอร์เซียล (IFT) (D971):วัดความตึงเครียดระหว่างน้ำมันและน้ำ IFT ต่ำบ่งชี้ว่ามีสารปนเปื้อนขั้วโลกที่ละลายน้ำได้ (ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชัน, กรด, สารตั้งต้นตะกอน) ซึ่งเป็นสัญญาณสำคัญของการชราน้ำมัน
การทดสอบทางเคมี:
หมายเลขความเป็นกรด / เป็นกลาง (D974):วัดองค์ประกอบที่เป็นกรด (ส่วนใหญ่เป็นกรดอินทรีย์) ที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันของน้ำมัน ความเป็นกรดสูงเร่งการย่อยสลายกระดาษส่งเสริมกากตะกอนและโลหะกัดกร่อน
ปริมาณน้ำ (Karl Fischer - D1533):วัดความชื้นใน ppm น้ำเป็นสารปนเปื้อนที่พบบ่อยที่สุดลดความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกลดความแข็งแรงของกระดาษและการส่งเสริมการสร้างกรดและการกัดกร่อน
สี (D1500):ตัวบ่งชี้ภาพที่เรียบง่าย สีเข้มมักจะบ่งบอกถึงความชราหรือการปนเปื้อน
เนื้อหายับยั้งออกซิเดชัน (D2668):มาตรการ DBPC ที่เหลืออยู่หรือยับยั้ง DBP มั่นใจได้ว่าจะมีการป้องกันการเกิดออกซิเดชันอย่างเพียงพอ
การวิเคราะห์ก๊าซที่ละลาย (DGA) (D3612 / IEC 60599): เครื่องมือวินิจฉัยที่ทรงพลังที่สุด
วัตถุประสงค์:ตรวจพบและปริมาณก๊าซ (h₂, ch₄, c₂h₂, c₂h₄, c₂h₆, co, co₂, o₂, n₂) ละลายในน้ำมันที่เกิดจากความร้อนภายในและไฟฟ้าหรือการสลายตัวของน้ำมัน/กระดาษ
การระบุความผิดพลาด:ที่ประเภทและอัตราส่วนสัมพัทธ์ของก๊าซระบุข้อผิดพลาดเฉพาะ:
ไฮโดรเจน (H₂):การปลดปล่อยบางส่วนโคโรนา
มีเธน (ch₄), อีเทน (c₂h₆):ความร้อนสูงเกินไปพลังงานต่ำ (<300°C).
เอทิลีน (C₂h₄): High-energy overheating (>700 องศา)
acetylene (c₂h₂):Arcing (การปล่อยไฟฟ้าพลังงานสูง)
คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO), คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂):ความร้อนสูงเกินไปหรือการสลายตัวของฉนวนเซลลูโลส (กระดาษ)
วิธีการ:วิธีการสำคัญ ได้แก่ วิธีอัตราส่วน Doernenburg วิธีอัตราส่วน Rogers และวิธี Duval Triangle/Pentagon เพื่อตีความอัตราส่วนก๊าซและระบุประเภทความผิดพลาด
การทดสอบทางกายภาพ:
การตรวจสอบด้วยภาพ:ความชัดเจนตะกอนน้ำฟรี
ความหนืด (D445):ส่งผลกระทบต่อการระบายความร้อน การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญบ่งบอกถึงการปนเปื้อนหรือการย่อยสลายอย่างรุนแรง
ความหนาแน่น / แรงโน้มถ่วงเฉพาะ (D1298):เกี่ยวข้องกับการแปรรูปน้ำมันและความเข้ากันได้
ขั้นตอนการสุ่มตัวอย่าง (สำคัญ!):
ตัวอย่างจะต้องดำเนินการอย่างสะอาดหมดจดและอย่างเป็นตัวแทนใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม (เข็มฉีดยาแก้ววาล์วสแตนเลสท่อเฉพาะ)
มีการติดตามโปรโตคอลที่เข้มงวด (เช่น ASTM D923) เพื่อป้องกันการปนเปื้อน (อากาศ, ความชื้น, อนุภาค) ในระหว่างการสุ่มตัวอย่าง
ตำแหน่งการสุ่มตัวอย่างสภาพหม้อแปลง (โหลดอุณหภูมิ) และสภาพอากาศได้รับการบันทึกไว้
มาตรฐาน:
ASTM International (D):มาตรฐานหลัก (D877, D924, D971, D974, D1533, D3612 ฯลฯ )
IEC (คณะกรรมการ Electrotechnical International):ใช้กันอย่างแพร่หลายในระดับสากล (เช่น IEC 60156 สำหรับ BDV, IEC 60247 สำหรับ Tan Delta, IEC 60567 สำหรับการสุ่มตัวอย่าง DGA, IEC 60599 สำหรับการตีความ DGA)
IEEE (สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์):คู่มือเช่น C57.104 (การตีความ DGA) และ C57.106 (การบำรุงรักษาน้ำมัน)
ตรวจพบปัญหาทั่วไป:
ความชื้นเข้า:ลด BDV เร่งอายุ
ออกซิเดชัน/อายุ:เพิ่มความเป็นกรด, ลด IFT, รูปแบบกากตะกอน
ความร้อนสูงเกินไป:(ขดลวด, แกน, ถัง) ตรวจพบผ่านก๊าซ DGA (C₂h₄, ch₄) และ Furans (การย่อยสลายกระดาษ)
การปลดปล่อยบางส่วน/โคโรนา:ตรวจพบผ่าน DGA (H₂)
Arcing:ตรวจพบผ่าน DGA (C₂h₂)
เซลลูโลส (กระดาษ) การย่อยสลาย:ตรวจพบผ่าน DGA (CO, CO₂) และการวิเคราะห์ Furan (D5837)(สารประกอบเฉพาะจากการสลายกระดาษ)
การปนเปื้อน:สิ่งสกปรกอนุภาคโลหะน้ำมันอื่น ๆ
ประโยชน์:
ป้องกันความล้มเหลวของหายนะ:การตรวจจับความผิดปกติก่อน
ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา:การบำรุงรักษาเป้าหมายเทียบกับการทดแทนขายส่ง; การถมน้ำมันกับการกำจัด
ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์:การจัดการเชิงรุกของสภาพน้ำมันและกระดาษ
ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ:ลดการหยุดทำงานที่ไม่ได้วางแผนไว้
ปรับการจัดการสินทรัพย์ให้เหมาะสม:การตัดสินใจอย่างมีข้อมูลเกี่ยวกับการซ่อมแซม/แทนที่/ปรับปรุงใหม่
ในสาระสำคัญการวิเคราะห์น้ำมันหม้อแปลงเป็นเหมือน "การทดสอบเลือด" สำหรับหม้อแปลง โดยการตรวจสอบ "สุขภาพ" ของน้ำมันอย่างสม่ำเสมอและวิเคราะห์ "biomarkers" (ก๊าซกรด ฯลฯ ) วิศวกรสามารถวินิจฉัยปัญหาภายในได้เร็วทำนายความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นและทำตามขั้นตอนเชิงรุกเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือของหม้อแปลงและอายุยืนผลลัพธ์ที่ได้รับความนิยมเมื่อเวลาผ่านไปมักจะมีค่ามากกว่าจุดข้อมูลเดียว