Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
1
Korozivnost transformatorskog ulja: faktori rizika u eksploataciji i načini rešavanja problema
J.Lukić, S.Teslić, S.Milosavljević Elektrotehnički institut Nikola Tesla, Srbija Vladimir Kaluđerović Kombinat Aluminijuma Podgorica, Crna Gora CIGRE CRNA GORA, R A2 - 05 12. –
2
Korozivni sumpor u izolaciji transformatora
Havarija Prisustvo Cu2S CIGRE A2.32. Final report Brochure 378 R.Maina, Corrosion Phenomena, My Transfo 2008
3
KOROZIVNI SUMPOR IZVOR- ULJE , DBDS i ostala jedinjenja sumpora
Korozivnost novih ulja nove generacije od 90-tih godina prošlog veka je “opasna” (dodati aditvi na bazi sumpora, konc. od 50 do ppm) Korozivnost ulja stare generacije usled nepotpune-loše rafinacije ulja je “manje opasna” DBDS Produkt Cu2S R.Maina, Corrosion Phenomena, My Transfo 2008
4
Mehanizam depozicije Cu2S u namotajima
Nepostoji Distribucioni patern Najčešći proboji na 2-3H VN Uticaj el./mag.polja Ipak nađeni depoziti i u obalstima gde nema polja Naslage najčešće najveće količine unutra ka spolja Ipak, ima i primera depozicije Cu2S spolja Najčešće u gornjim zonama Naslage Cu2S nađene i u donjim zonama DIFUZIJA
5
Detekcija: test IEC 62535, merenja pojedinačnih korozivnih jedinjenja sumpora
DBDS IEC u okviru: Specifikacije za određivanje kvaliteta novih ulja IEC 60296 Kriterijuma za ocenu pogonskog stanja ulja u eksploataciji IEC 60422 površinska otpornost papira 5-15 kΩ/cm
6
IEC 60296 Table 2 – General specifications
Property Test method Limits Transformer oil Low temperature switchgear oil 1 – Function Viscosity at 40 °C ISO 3104 Max. 12 mm2/s Max. 3,5 mm2 /s Viscosity at –30 °C a Max. 1 800 mm2/s -- Viscosity at –40 °C b IEC 61868 Max. 400 mm2/s Pour point a ISO 3016 Max. –40 °C Max. –60 °C Water content IEC 60814 Max. 30 mg/kg c/ 40 mg/kg d Breakdown voltage IEC 60156 Min. 30 kV / 70 kV e Density at 20 °C ISO 3675 or ISO 12185 Max. 0,895 g/ml DDF at 90°C IEC or IEC 61620 Max. 0,005 2 – Refining/stability Appearance Clear, free from sediment and suspended matter Acidity IEC Max. 0,01 mg KOH/g Interfacial tension ISO 6295 ASTM D971 No general requirement f Total sulfur content BS 2000 Part 373 or ISO 14596 No general requirement Corrosive sulfur DIN 51353 Not corrosive IEC 62535 Antioxidant additive IEC 60666 (U) uninhibited oil: not detectable (T) trace inhibited oil: max. 0,08 % (I) inhibited oils: 0,08 – 0,40 % Metal passivator additive Not detectable g 2-Furfural content IEC 61198 Max. 0,1 mg/kg 3 – Performance [1] In some countries more stringent limits and/or additional requirements may be requested.
7
Recommended Action Limits Recommended Action (2) (3)
IEC Table 6 Property Category(1) Recommended Action Limits Recommended Action (2) (3) Notes Good Fair Poor Interfacial tension [mN/m] O, A, B, C, D > 28 22 – 28 < 22 Good: Continue normal sampling. Fair: More frequent sampling. Poor: Check the presence of sediment and sludge. Not a routine test. May be done as desired. E Not a routine test F, G Not applicable Refer to Manufacturer's best practice Corrosive sulfur O, A, B, C, D, E, F Non corrosive Corrosive In case of corrosive oil: - confirm the result with further tests - reduce the corrosivity of the oil by adding a copper passivator (e.g.: triazole derivates) or - remove the source of corrosivity by changing the oil or by removing corrosive compounds by mean of suitable oil treatments. The necessity of corrective actions is to be carefully evaluated on the base of a risk assessment study. In case of passivation of the oil, keep under regular monitoring the concentration of the passivator. In case of continuous depletion of concentration of the passivator remove the cause of corrosivity accordingly with Recommended Actions. Particles (counting and sizing) See Table 9 informative If the breakdown voltage and water content are near or outside the limit for the appropriate equipment category and the particle number is higher than the limits for any of the size ranges, filter the oil [see 12.1]. Note 4 Values for particles are based on statistical evaluation. [Table 9] G Flash point All Maximum decrease 10% Equipment may require inspection. Investigate Not a routine test. May be required when an unusual odour is noticed, when an internal fault has occurred or when a transformer is refilled. In some countries Health and Safety legislation may preclude a higher limit PCB Note to clause 6.16
8
MEHANIZAM Depozicija na papiru je dirigovana difuzijom rastvorenog intermedijarnog kompleksa, Cu2S se stvara na papiru Na kojim mestima na papiru ? (uticaj Dp, temperature, …) DBDS
9
Detekcija Bakar Sulfida: metode u istraživanju
FRA DFS Power factor tip up test Utrošak ukupnog sumpora i DBDS-a iz ulja Analiza produkata razgradnje DBDS-a iz ulja (Bi-benzil i Dibenzil sulfid) Električne karakteristike ulja (tgδ i ρ ), GH – termički gasovi, utrošak kiseonika
10
Analiza rizika Finalni izveštaj radne grupe CIGRE A analiza rizika eksploatacije korozivnih ulja prema ključnim faktorima rizika [1]: Eksploatacija ulja sa korozivnim sumporom (posebno visoka koncentracija DBDS-a, > 100 ppm) Visoka radna temperatura i stepen opterećenja, postojanje termičkih naprezanja Optimalna količina i utrošak kiseonika (oko 1000 do ppm) Tranzijenti, prenaponi i učestani električni stresovi Kategorije transformatora sa najvećim rizikom koji su proizvedeni od 1989 i oni kojima je ulje zamenjeno ili doliveno u tom periodu su [1]: Blok transformatori, HVDC, Prenosni sa visokim stepenom opterećenja, najviših snaga i napona, Industrijski transformatori.
11
Tehnike rešavanja problema korozivnih ulja
Poboljšanje hlađenja Smanjenje opterećenja Dodatak metal pasivatora Obrada korozivnih ulja(ref.Cigre A2.32. Final report): Adsorbentima, (hemijska konverzija + adsorpcija) Tehnike slične uklanjanju PCB-a Dubinska rerafinacija, ekstrakcija tečno-tečno SLLE(INT) [2] Zamena ulja [2] J.Lukic, et.al. Paris CIGRE Session, A2-216, 2008.
12
Dodatak metal pasivatora
Od 100 do 200 ppm, na osnovu rezultata LAB SIM Min. P = 1 mbar, Max. T = 60OC Injektovanje u rashladnu petlju Test na koroziju i praćenje koncentracije metal pasivatora tokom eksploatacije – posle prvih 6 meseci, potom na godinu dana Metal pasivator formira monomolekulski zaštitni sloj na površini bakra
13
Laboratorijska proba pasiviranja LAB SIM PAS
Optimizacija P, T uslova T = 60-62OC, P = 1.5 mBar Početna koncentracija Co IR 39 = ppm Posle 5 prolaza C IR 39 = 92.4 ppm Posle 8 prolaza IR 39 = ppm Optimizacija P, T uslova Potrebna koncentracija metal pasivatora Test korozije pasiviranog ulja Preporuke za dalje praćenje u pogonu Test korozije IEC nakon pasiviranja Test korozije IEC Pre pasiviranja
14
CIGRE WG A2.40 Copper Sulphide Long-term mitigation and Risk Assessment convenor Jelena Lukic, Serbia Dugorocni efekti i efikasnost tehnika mitigacije –pasiviranje i tehnike obrade korozivnih ulja Analiza Rizika eksploatacije transformatora sa korozivnim uljem Nove tehnike u dijagnostici (DFS, FRA, …., hemijske metode GC-MS, DBDS i prateci produkti uz Cu2S Nove tehnologije obrade ulja – uklanjanja korozivnog sumpora iz ulja Dalji istrazivacki rad na mehanizmu, kljucnim parametrima i drugim materijalima imo ulja kao potencijalnih izvora reaktivnog sumpora.
15
Primer : Industrijski transformator, 33 MVA, 44 kV , OFWF
Karakteristike ulja 10/2000 06/2006 04/2007 02/2008 H2 9 1072 Zamena Ulja Korozivno ulje prema IEC 62535 180 CH4 10 157 32 C2H2 C2H4 25 38 C2H6 346 259 14 CO 841 452 578 CO2 17685 63188 19466 O2 3524 4551 6526 2-FAL 8.55 3.70 tgδ, ‰ 151 173 45.6 r, GΩm 1.4 1.5 10.3 Nb, mgKOH/g 0.08 0.12 T . Oil , OC 80 63 Sadržaj vode., ppm 94 48
16
Cu2S na bakru Dp papira gornja zona: 241 Cu2S na papiru SEM/EDX
17
SEM-EDX Atomski odnos Cu:S ≈ 2 Čist papir Papir sa Cu2S Element
Težinski % Atomski % S - Sumpor 21.28 34.88 Cu - Bakar 78.72 65.12 ukupno 100.00 Atomski odnos Cu:S ≈ 2 Čist papir Papir sa Cu2S
18
Post-havarijski pregled
Visoka koncentracija vodonika, posledica grejanja u magnetnom kolu Porast nizih ugljvodonika su ukazivali na pregrevanje u nizem tempraturnom opsegu Visok sadržaj vode-moguća interakcija sa visokim sadržajem vodonika Visok sadržaj vode i furana u ulju ukazuju na intenzivnu degradaciju celuloze i u korelaciji sa niskom DP vrednošću u gornjoj zoni VN namotaja Visoke vrednosti CO i CO2 potvrđuju jaku ostarelost čvrste izolacije Korozivno ulje i stvoreni Cu2S uzrok proboja na međuzavojnom delu VN u gornjoj zoni Naslage Cu2S detektovane na bakru i papiru u visokim koncentracijama, potvrđeno prisustvo Cu2S-a mikroskopskom analizom SEM-EDX
19
HVALA NA PAŽNJI
Similar presentations
© 2025 SlidePlayer.com Inc.
All rights reserved.