Szymon BANASZAK
Analiza odkształceń uzwojeń transformatorów za pomocą modelowania odpowiedzi
częstotliwościowej (FRA)
Energetyka 2009, nr 5, s. 276
W ostatnich latach średnia wieku transformatorów energetycznych stale rośnie. Z tego powodu ważnym jest przeprowadzanie dokładnej diagnostyki celem uzyskania informacji o ich stanie technicznym i zaplanowania ich napraw. Intensywnie rozwijaną metodą diagnostyczną jest metoda analizy odpowiedzi częstotliwościowej (FRA), wykorzystywana do oceny stanu technicznego uzwojeń transformatorów. Jedym z kierunków badań prowadzonych przy pomocy metody FRA jest komputerowe modelowanie obiektów rzeczywistych.
Przedstawiono porównanie takich obiektów z ich modelami i chociaż prezentowany model oparty jest na uproszczonych danych geometrycznych dotyczących uzwojenia i składał się ze zredukowanej liczby elementów, możłiwym było uzyskanie krzywej FRA porównywalnej do danych uzyskanych z pomiarów.
Słowa kluczowe: metoda analizy odpowiedzi częstotliwościowej uzwojeń (FRA), odkształcenia uzwojeń transformatorów
Tomasz BOCZAR, Sebastian BORUCKI, Andrzej CICHOŃ
Wzorce wyładowań niezupełnych mierzonych metodą emisji akustycznej
Energetyka 2009, nr 5, s. 278
Omówiono charakterystykę bazy wiedzy złożoną z wzorców porównawczych, opracowaną dla podstawowych form wyładowań niezupełnych mierzonych metodą emisji akustycznej (EA). Utworzona baza zawiera skatalogowane, wieloparametryczne grupy deskryptorów charakteryzujące sygnały EA, które przy ściśle określonych warunkach metrologicznych umożliwiają rozpoznawanie podstawowych form WNZ. Przedstawiono „odcisk palca" dla sygnałów emisji akustycznej generowanej przez wyładowania niezupełne w układzie ostrze-ostrze w oleju izolacyjnym.
Słowa kluczowe: wzorce wyładowań niezupełnych, metoda emisji akustycznej, układ ostrze-ostrze w oleju
Gustav CSEPES, Jan SUBOCZ
Metody badania i zapobiegania obecności siarki korozyjnej
Energetyka 2009, nr 5, s. 283
Omówiono metody badania obecności siarki korozyjnej w papierowo-olejowej izolacji transformatorów. Przedstawiono wyniki badań porównawczych skuteczności tych metod w identyfikacji siarki korozyjnej i potencjalnie korozyjnej. Wynika z nich, że generalnie czułość nowych metod jest lepsza. Jednak nie zaobserwowano między nimi żadnej korelacji, co więcej oleje niekorozyjne wg jednej normy mogą wykazywać korozyjność w teście przeprowadzonym według innej normy. Tak więc każda metoda dokonuje subiektywnej oceny zjawiska. W dalszej części artykułu podano podstawowe informacje dotyczące pasywacji miedzi jako sposobu zapobiegania korozji siarkowej.
Słowa kluczowe: obecności siarki korozyjnej w papierowo-olejowej izolacji transformatorów, pasywacja miedzi
Gustav CSEPES, Jan SUBOCZ
Korozyjność oleju oraz osady Cu2S w transformatorach energetycznych
Energetyka 2009, nr 5, s. 288
Omówiono zjawisko powstania korozji siarkowej w papierowo-olejowej izolacji transformatorów. Podano źródła siarki w oleju transformatorowym oraz przyczyny i skutki osadzania się warstw siarczków miedzi na papierze izolacyjnym oraz miedzi. Omówiono wpływ temperatury pracy transformatora, rodzaju oleju oraz przeznaczenia i konstrukcji transformatora na formowanie się siarczków miedzi. Ważną konkluzją artykułu jest to, że olej zawsze zawiera śladowe ilości związków siarki. Ich obecność konieczna jest do uzyskania odpowiedniej stabilności utleniania. Natomiast korozyjne lub niekorozyjne zachowanie się związków siarki w dużej mierze zależy od warunków pracy transformatora oraz rodzaju oleju.
Sława kluczowe: korozyjność oleju, osady Cu2S, transformatory energetyczne
Grzegorz GALOWY, Marek KUBISTA
Innowacyjna technologia w zapobieganiu i zwalczaniu zagrożeń pożarowych
Energetyka 2009, nr 5, s. 293
Omówiono innowacyjne rozwiązania w zakresie zapobiegania powstawaniu i rozprzestrzenianiu się pożarów oraz możliwości ich gaszenia. Przedstawiono budowę i zasadę działania proszkowej kuli gaśniczej oraz scharakteryzowano jej podstawowe parametry i wyniki badań. Pokazano samoczynne zadziałanie kuli i sposoby jej użycia manualnego. Podkreślono korzystny wpływ tej technologii na środowisko naturalne. Przytoczono szerokie spektrum zastosowań i perspektywy dalszego rozwoju.
Słowa kluczowe: proszkowa kula gaśnicza, zagrożenia pożarowe
Jarosław GIELNIAK, Andrzej GRACZKOWSKI, Hubert MORAŃDA, Krzysztof WALCZAK,
Piotr PRZYBYŁEK, Bolesław BRÓDKA, Hanna MOŚCICKA-GRZESIAK
Kalibracja systemów pomiarowych służących do wyznaczania zawartości wody
w izolacji papierowo-olejowej oparta na bazie zjawisk polaryzacyjnych (RVM, FDS)
Energetyka 2009, nr 5, s. 293
Omówiono problem kalibracji systemów pomiarowych służących do wyznaczania zawartości wody w izolacji papierowo-olejowej transformatora, przy pomocy zjawisk polaryzacyjnych (RVM, FDS). Przedstawiono również inne metody odnoszące się do tego tematu, w tym nową metodę analizy z użyciem spektrofotometrii w bliskiej podczerwieni opracowanej przez autorów tego artykułu. Metody pośrednie, których poprawność została zweryfikowana, to metoda spektroskopii dielektrycznej FDS oraz metoda pomiaru napięcia powrotnego RVM. Procedura kalibracyjna obejmowała badanie próbek i prostych modeli, jednakże weryfikacja została przeprowadzona na realnych transformatorach poddanych renowacji. Testy potwierdziły dużą wiarygodność badanych metod.
Słowa kluczowe: metoda fizykochemiczna Karla Fischera, metoda spektrofotometrii w bliskiej podczerwieni (NIR), kalibracja systemów do wyznaczania zawilgocenia transformatorów, metoda FDS, metoda RVM
Michael KRÜGER, Maik KOCH, Alexander KRAETGE, Kay RETHMEIER
Pomiary diagnostyczne transformatorów energetycznych
Energetyka 2009, nr 5, s. 299
Transformatory energetyczne są bardzo ważnymi, wymagającymi wysokich nakładów kapitałowych urządzeniami użytku publicznego i przemysłu. Transformatory są niezwykle niezawodnymi urządzeniami, jednakże wiele z nich, będących obecnie w użytku, już przekroczyło zaprojektowany okres eksploatacji. W obecnych czasach transformatory nie są wymieniane automatycznie na nowe po przekroczeniu okresu trwałości, ale pozostają w użytku tak długo jak to tylko możliwe. W przeciwieństwie do przeszłości, transformatory są użytkowane obecnie na poziomie lub powyżej poziomu mocy znamionowej. To przyspiesza proces starzenia izolacji wewnętrznej, a w szczególności papieru izolacyjnego, która nie może być łatwo wymieniona. Inwestowanie w zakup nowych transformatorów musi być planowane z wyprzedzeniem, jako że duże transformatory nie są dostępne pod postacią wyrobu gotowego w fabryce. A więc narzędzia diagnostyczne dla celów systematycznej wymiany i uniknięcia nieoczekiwanych awarii stają się coraz ważniejsze.
Rzetelna ocena stanu starzenia się wysokonapięciowego transformatora energetycznego jest podstawowym warunkiem dla obsługi mającej na celu eliminację awarii i redukcję kosztów. Jednym ze wskaźników stanu starzenia się jest zawartość wody w części stałej izolacji (papier, preszpan). Woda jest produktem procesu starzenia się i przyspiesza dalsze pogarszanie się jakości celulozy poprzez depolimeryzację. W dodatku, zwiększona zawartość wody w oleju może powodować powstawanie „bąbelkowania" i prowadzić do awarii elektrycznej. Ważnym więc jest posiadanie godnych zaufania narzędzi do pomiaru zawartości wody w izolacji olejowo-papierowej. W ten sposób można uniknąć niespodziewanych awarii, a obsługa, naprawa czy wymiana mogą być zaplanowane we właściwym czasie. Celem lokalizacji uszkodzeń, aby uniknąć nieoczekiwanych awarii i umożliwić przeprowadzenie napraw i prac obsługowych zanim będzie za późno, potrzebne są dodatkowe narzędzia diagnostyczne. Uszkodzenia takie są często ujawniane poprzez analizę oleju, która to analiza jest sprawdzonym i mającym duże znaczenie narzędziem. Artykuł ten stanowi przegląd najnowszych technik pomiarowych i zawiera interesujące przypadki badań, w wyniku których przeprowadzono pomyślnie diagnostykę izolacji i zlokalizowano uszkodzenia w transformatorach energetycznych.
Słowa kluczowe: zawartość wody w izolacji papierowej, zawartość wody w oleju transformatorowym, „bąbelkowanie", analiza oleju, transformatory energetyczne
Alexander MONASTYRSKIY
Główne metody i oprzyrządowanie pomiarowe dla diagnostyki dużych transformatorów
energetycznych
Energetyka 2009, nr 5, s. 305
W Rosji ilość urządzeń elektroenergetycznych o przekroczonym okresie trwałości użytkowej sięga 75%. Parametry kontrolne, urządzenia pomiarowe i metody interpretacji otrzymanych wyników są niezbędne dla pomyślnego rozwiązania problemu diagnostyki.
Artykuł prezentuje system monitoringu bezpośredniego opracowanego dla wysokonapięciowych transformatorów energetycznych – SCIT, zaprojektowanego przez specjalistów Politechniki Petersburskiej. Oparty jest on na pomiarach stężenia gazów rozpuszczonych w oleju, wilgotności części stałej izolacji, koncentracji zanieczyszczeń mechanicznych w oleju, właściwości elektrycznych izolacji podstawowej izolatora przepustowego i charakterystyki wyładowań niezupełnych (PD). Przedstawiono również metody diagnostyczne właściwe dla każdego z rodzajów pomiaru.
Słowa kluczowe: system monitoringu bezpośredniego dla wysokonapięciowych transformatorów energetycznych, transformatory
Bruce PAHLAVANPOUR
Kontrola stanu technicznego olejowych izolatorów przepustowych przy pomocy analizy gazów rozpuszczonych
Energetyka 2009, nr 5, s. 308
Statystyki dowodzą, że 30% awarii transformatorów ma związek z niesprawnością izolatorów przepustowych. Opisano problemy związane z kontrolą stanu technicznego izolatorów przepustowych. Dokonano porównania testów inwazyjnych i nieinwazyjnych.
Podano ogólną charakterystykę analizy gazów rozpuszczonych (DGA). Ukazano przykłady typowych uszkodzeń występujących w izolatorach przepustowych, które można określić przy pomocy interpretacji otrzymanych przy użyciu metody DGA wyników badań koncentracji i wzajemnego stosunku niektórych gazów kluczowych. Przedstawiono trójkąt Duvala wraz z metodą przeprowadzenia obliczeń i interpretacji wyników. Omówiono działania, które należy przedsięwziąć w zależności od wyników DGA. Poruszono również problem niejednoznaczności metody DGA - np. wytwarzanie się wodoru może być czasami spowodowane nie przez uszkodzenia elektryczne, lecz wpływ niektórych materiałów konstrukcyjnych na olej. Mimo wszystko, analiza gazów rozpuszczonych (DGA) to skuteczne narzędzie do monitorowania stanu urządzeń napełnionych olejem i jej używanie może z pewnością zapobiegać uszkodzeniom katastrofalnym.
Słowa kluczowe: uszkodzenia transformatorów, monitoring olejowych izolatorów przepustowych, analiza gazów rozpuszczonych (DGA), koncentracja gazów, wzajemny stosunek gazów, trójkąt Duvala
Jadwiga PEWCA, Władysław PEWCA
Wybrane zagadnienia z prób odbiorczych transformatorów mocy
Energetyka 2009, nr 5, s. 311
Artykuł stanowi próbę przybliżenia Użytkownikom, a zarazem Zleceniodawcom zamawianych nowych lub remontowanych transformatorów mocy, najistotniejszych i wyselekcjonowanych zagadnień związanych z ich próbami odbiorczymi. Całość tej problematyki jest zawarta w publikacji książkowej pod tytułem: „Próby odbiorcze transformatorów".
Szczególną uwagę poświęcono próbom, które w świetle aktualnie obowiązujących norm, zgodnie z normami europejskimi mogą stanowić dla Użytkownika element nowości, również w aspekcie koniecznych ustaleń z Producentem w procesie zawierania Kontraktu na nowy transformator lub jego remont, a w tym i modernizacyjny. Dążono także do wskazania na te elementy prób, które są realizowane niekiedy niepoprawnie, często też za nieświadomą zgodą odbierającego.
Słowa kluczowe: transformatory mocy, próby odbiorcze, próby wyboru, próby typu, próby specjalne
Piotr PRZYBYŁEK, Hubert MORAŃDA, Hanna MOŚCICKA-GRZESIAK
Zjawisko „buble effect" w warunkach nowej i mocno zdegradowanej izolacji papierowo-olejowej
Energetyka 2009, nr 5, s. 319
Omówiono, groźne dla transformatora, zjawisko uwalniania pary wodnej z izolacji celulozowej nazwane bąbelkowaniem, a z ang. „buble effect". Przedstawiono czynniki mające wpływ na temperaturę inicjacji tego zjawiska. Ponadto przytoczono wyniki badań temperatury inicjacji zjawiska bąbelkowania w funkcji zawartości wody w izolacji papierowej.
Badania wykonano dla papieru nowego i o znacznym stopniu zdegradowania. Dla przyjętych warunków eksperymentu podano wzory opisujące temperaturę inicjacji zjawiska bąbelkowania.
Słowa kluczowe: buble effect, izolacja papier-olej, transformator
Janusz ROPA, Czesław KARWAT
Aspekty ekologiczne działania stacji transformatorowej SN/nn
Energetyka 2009, nr 5, s. 322
Ochrona środowiska jest bardzo ważna kwestią, która dotyczy również działania stacji transformatorowych. Istnieje cały zbiór norm i przepisów określających wymagania ekologiczne, które muszą być spełnione przez stacje transformatorowe, a odnoszą się one do takich tematów jak poziom ochrony obudowy, odporność obudowy stacji na uszkodzenia mechaniczne, ochrona od łuku elektrycznego, ochrona przeciwpożarowa, jak również emisje pola elektromagnetycznego i hałasu. Stacje transformatorowe powinny być w odpowiedni sposób badane, a wyniki tych badań powinny być poparte Certyfikatem Zgodności.
Słowa kluczowe: ekologia, stacja transformatorowa, wymagania dotyczące ochrony środowiska, Certyfikat Zgodności.