Чому два зразки з одного трансформатора не збігаються
Два зразки масла з того самого трансформатора, взяті з тижневим інтервалом тією ж бригадою одним шприцом. Перший повернувся при 8 ppm води. Другий показав 22 ppm. Бак ніхто не доливав, ніхто його не відкривав. Обидві цифри були точними.
Цей проміжок не є лабораторною помилкою і не є підставою для відхилення одиниці. Це щовологість трансформаторного маславиглядає так, коли ви вимірюєте рухому рівновагу замість фіксованої величини - і те, як ви це читаєте, вирішує, чи є ваш план обслуговування реальним чи декоративним.
Вода на одному місці не сидить
Вода в трансформаторі розподіляється між двома матеріалами – целюлозною ізоляцією та маслом – і цей розподіл регулюється температурою, а не загальною кількістю присутньої води. Розігрійте пристрій, і папір випустить вологу в масло. Дайте йому охолонути, і масло поверне вологу на папір.
Ось те, чого пропускає більшість покупців. Зразок масла є посланцем, а не повідомленням. Переважна більшість води всередині трансформатора міститься в папері, прес-картоні та дерев’яних блоках, а не в рідині. Коли тест масла показує 20 частин на мільйон, целюлоза, намотана навколо обмоток, може утримувати рівень вологи, який має набагато більше значення для терміну служби ізоляції, ніж цифра масла.
Отже, два зразки, взяті під кутом 15 градусів один від одного, можуть не збігатися, поки сама одиниця не змінилася. Зразок, витягнутий після довгої прохолодної ночі, показує більше, ніж зразок, витягнутий у кінці навантаженого дня. Ні те, ні інше не є неправильним. Вони просто описують дві різні точки на одній кривій рівноваги.
Що насправді вимірює вологість трансформаторного масла в ppm
Частини на мільйон у звіті про випробування масла означають міліграм води на кілограм масла. Він підраховує лише те, що розчинено в рідині в момент взяття проби, і нічого не говорить безпосередньо про воду, що міститься в папері.
Більш стабільним числом супутника є активність води, яка зазвичай повідомляється яквідносна насиченістьабо %RS. Він показує, наскільки олія здатна утримувати всю кількість води при цій температурі. Одиниця, що має відносну насиченість 60%, становить 60%, незалежно від того, чи ви відбирали її при 20 градусах чи при 70 градусах, тоді як цифра проміле, що описує той самий стан, змінюватиметься в кілька разів.
| Читання | Що це вам говорить | Де це може ввести в оману |
| Вміст води (ppm) | Скільки води розчинено в олії при температурі зразка олії | Змінюється з температурою, навіть якщо всередині пристрою нічого не змінилося |
| Відносна насиченість (%RS) | Наскільки нафта близька до насичення - запас до появи вільної води | Потрібна крива рівноваги, яка буде виражена в проміле |
| Розрахункова вологість паперу (%) | Вода, яка фактично старить целюлозну ізоляцію | На основі моделі, тому відповідь залежить від того, яка крива використовується |
Цей третій ряд має значення в закупівлях. Якщо у вашій специфікації зазначено «вологість масла нижче 10 ppm» без вказівки температури відбору зразка, ви написали умову, яку ніхто не може перевірити об’єктивно, і постачальник, який розуміє фізику, може задовольнити її на папері, не змінюючи нічого всередині бака.
Температурна пастка: порівнюємо цифри
Запишіть температуру масла під час відбору зразка, а не температуру навколишнього середовища, і запишіть її у звіті поруч із цифрою ppm. Без нього число не має контексту. КулонометричнийТитрування за Карлом Фішеромметод, описаний вASTM D1533-20чутливий до приблизно 10 мікрограмів води, достатньо тонкий, щоб виявити зміни, які округлення до цілого проміле приховає, і більш ніж достатньо тонкий, щоб піддати впливу зразка, взятого за неправильних умов.
Тримайте процедуру відбору проб нудною. Той самий клапан, така ж глибина, той самий стан навантаження, той самий час доби, коли ви можете цим керувати. Не відбирайте зразки одразу після вимкнення та не відбирайте зразки з пристрою, який тижнями простоював, а потім називайте результат нормальним.
Тоді трендуйтеся. Дві порівнювані точки на відстані 15 градусів одна від одної варті більше, ніж десять розрізнених показань, оскільки вашівологість трансформаторного маслатенденція - а не якась окрема цифра - це те, що говорить вам про те, чи плаче прокладка, сапун перестав працювати, чи блок просто поводиться як здоровий блок.
Звідки беруться обмеження: IEEE C57.106 та IEC 60296
Північноамериканська довідкаIEEE C57.106-2015, керівництво з приймання та обслуговування ізоляційного мінерального масла в електрообладнанні. Прочитайте його структуру, перш ніж сперечатися про число: воно відокремлює допустимі межі для масла, отриманого в обладнанні, масла, отриманого від постачальника для заправки нового обладнання, і масла, переробленого в цьому обладнанні, від лімітів обслуговування, що застосовуються до масла, яке вже експлуатується. Це різні таблиці для різних рішень, і цитування неправильного є найпоширенішою помилкою, яку ми бачимо під час вхідної перевірки.
Специфікація на саме масло єIEC 60296, який визначає невикористані мінеральні ізоляційні оливи для трансформаторів і розподільних пристроїв, включаючи вміст води. Якщо в таблиці даних цитується "IEC 60296" без класу, запитайте, який.
Щодо термічної сторони, посібник із завантаження було перевидано якIEEE C57.91-2025. Його сфера застосування пояснює наслідки завантаження вище паспортної таблички: пошкодження ізоляції, утворення газів у маслі та, зрештою, загибель людей. Волога і тепло – це не дві окремі проблеми. Вода прискорює хімічний процес, який викликає тепло, тому вологий блок із заданою температурою гарячої точки витрачає термін служби ізоляції швидше, ніж сухий – ось чомустаріння ізоляціїдослідження та звіти про випробування масла належать до одного файлу, а не до двох різних.
Безкоштовна вода - справжній режим невдачі
Розчинену воду можна терпіти. Безкоштовна вода не може. Поки вода залишається в розчині, діелектрична міцність зберігається; у той момент, коли він випадає у вигляді крапель емульсії, напруга пробою руйнується. Незручною частиною є напрямок руху - розчинність падає, коли масло охолоджується, тому ризикована година часто буває тихою, годиною після пікового навантаження, коли гарячий агрегат охолоджується і вичавлює воду з розчину.
Найшвидший сценарій – раптове збільшення навантаження. Розчинена вода може спалахнути в пару, а бульбашки в діелектрику є набагато гіршою проблемою, ніж вода в діелектрику. Це найважливіше длямасляний трансформаторблоки, оснащені резервуарами-консерваторами та осушувачами, де масло постійно контактує із зовнішнім повітрям.
Практичні наслідки неприємні. Тримайте силікагель активним, тримайте прокладки та покажчик рівня масла чесними та спостерігайте, як змінюється відносна насиченість протягом року, а не сперечайтеся про цифру в один проміле. Сапун, насичений протягом двох літ, з’явиться у вашому маслі задовго до того, як він з’явиться під час візуального огляду.
Всередині заводу: як насправді виглядає контроль вологи
Завод Ryan Electric у Цзянсу охоплює 120 000 м² із 37 зареєстрованими патентами та більш ніж 180 наборами виробничого та випробувального обладнання, а контроль вологості є одним із процесів, який визначає, скільки цього капіталу буде використано протягом терміну служби. Обмотки та прес-панель сушать під вакуумом із реєстрацією точки роси протягом циклу, масло обробляється та заповнюється під вакуумом, масло для заповнення перевіряється Карлом Фішером, а готові вузли перевіряються ще раз перед тим, як резервуар запечатаний для транспортування.
Коли ми відправляємомасляний трансформатородиниць до портів у Південно-Східній Азії, герметизація резервуарів і метод збереження транспортування зазвичай вирішують показники вологості після прибуття більше, ніж будь-що, що вирішується в заводському цеху. Резервуар є частиною специфікації вологи -IEC 60076-1охоплює випробування на вакуум, тиск і герметичність резервуарів разом із вимогами до систем збереження рідини.
Як партнер спільного підприємства Eaton з 2023 року, ми зберігаємо записи про сушіння та обробку олії за тим самим стандартом документації, який ми використовуємо для файлів сертифікації, і пристрої, створені для Північної Америки, маютьУ списку ULі відповідні сертифікати CSA. Немає сенсу сертифікувати трансформатор, а потім відправляти його мокрим.
Перш ніж затвердити звіт про тест: шість запитань
Додайте їх до документів перевірки та попросіть письмово надати відповіді:
1. Вміст води з температурою масла при відборі.Цифра ppm без температури є половиною вимірювання.
2. Відносна насиченість разом із частками на мільйон.Це число, яке вкаже вам, скільки у вас запасу до появи безкоштовної води.
3. Напруга пробою діелектрика з того ж зразка.Вміст води та напруга пробою не збігаються досить часто, щоб ви хотіли обидва в одному звіті.
4. Журнал точки роси з циклу сушіння.Не лише кінцева цифра – число підтверджує результат, журнал підтверджує процес.
5. Спосіб збереження транспортування.Герметичний резервуар, азотна ковдра або система вільного дихання поводяться по-різному під час перетину тропічного океану.
6. Утримана проба масла,запечатані та ідентифіковані серійним номером блоку, які зберігаються в записах вашого проекту.
Якщо ви вказуєте обладнання для вологого або прибережного місця, розмова про вологість належить до вашого запиту пропозицій, а не до претензії після прибуття. Надішліть нам свій клас напруги, номінальне значення кВА, клімат на місці та цільову сертифікацію -вологість трансформаторного маслаліміти, умови відбору зразків і тестова документація повертаються як частина пакету, а не як додатковий продукт.
Про автора
Цю статтю написала команда інженерів Ryan Electric, партнера спільного підприємства Eaton і виробника трансформаторів, сертифікованого UL/CSA, у Цзянсу, Китай, який обслуговує комунальних підприємств, центрів обробки даних, промислових і відновлюваних джерел енергії в Північній Америці, Південно-Східній Азії, Близькому Сході та Африці.
