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Transformatoröltester ist ein Gerät, das einen oder mehrere Parameter eines Öls misst, um seinen aktuellen Zustand zu bestimmen. Der Markt für solche Geräte ist groß, daher konzentrieren wir uns in diesem Artikel nur auf die grundlegenden Parameter und Lösungen GlobeCore bietet an, diese zu ermitteln.

Beachten Sie auch, dass einige Arten der Transformatorölanalyse zur Diagnose von Fehlern im Transformator beitragen und insbesondere für Unternehmen von Interesse sind, die Transformatoren betreiben und warten. 

So testen Sie Transformatoröl

Je nach Umfang der Transformatorenölprüfungen werden drei Arten unterschieden:

• Prüfungen der elektrischen Festigkeit (Messung der Durchschlagspannung und des Feuchtigkeitsgehalts, visuelle Feststellung des Vorhandenseins mechanischer Verunreinigungen);
• Kurzanalyse von Transformatorenölproben, die neben elektrischen Festigkeitsprüfungen auch die Bestimmung der Säurezahl, des Gehalts an wasserlöslichen Säuren, des Flammpunkts und der Ölfarbe umfasst;
• vollständige Analyse von Transformatorenöl. Bei dieser Art von Prüfung handelt es sich um eine verkürzte Analyse und Bestimmung zusätzlicher Parameter und Merkmale:
• Tangens des dielektrischen Verlustwinkels;
• Natriumprobe;
• Stabilität gegen Oxidation;
• Feuchtigkeitsgehalt und Gehalt an mechanischen Verunreinigungen (in quantitativer Form).

Allgemeine Regeln für die Probenahme zur Prüfung von Transformatorenöl

Um ein zuverlässiges Ergebnis zu erhalten, kommt es nicht nur auf die Genauigkeitsklasse an Der Transformatoröltester das für die Probenanalyse verwendet wird, die wichtig ist. Auch die Qualität der Probe selbst ist wichtig. Es muss das gleiche Öl getestet werden, das sich im Transformator befindet. Deshalb müssen wir beim Sammeln und Transportieren von Proben bestimmte Regeln beachten.

Um sicherzustellen, dass die Testergebnisse typisch sind, müssen Ölproben an derselben Stelle entnommen werden, und diese Stelle ist für technisches Personal gekennzeichnet. Die Probenahme erfolgt an einem Ort, an dem das Öl statisch ist. Bei Transformatoren, die mit Mineralölen, synthetischen dielektrischen Flüssigkeiten oder Silikonölen gefüllt sind, erfolgt die Probenahme vom Boden des Transformatorkessels aus, da das spezifische Gewicht dieser Flüssigkeiten kleiner als eins ist und das Wasser absinkt.

Bei der Probenahme müssen Sie außerdem die meteorologischen Bedingungen berücksichtigen. Für elektrische Geräte sind die idealen Bedingungen:

• Temperatur 95 °F (35 °C) oder höher. Wenn die Probe bei einer Temperatur unter 32 °F (0 °C) entnommen wird, ist es nicht empfehlenswert, den darin enthaltenen Feuchtigkeitsgehalt und andere Parameter, die vom Feuchtigkeitsgehalt abhängen, zu bestimmen;
• relative Luftfeuchtigkeit von 0 %. Bedingungen, bei denen die Luftfeuchtigkeit 70 % übersteigt, sollten vermieden werden;
• der Mangel an Wind. Bei windigem Wetter können Staub und Schmutz in die Probe gelangen.

Nach der Probenahme werden die Proben dunkel und kühl gelagert und die Schalen erst vor Beginn der Tests geöffnet.

Häufigkeit der Transformatorölprüfung

Bei Transformatoren mit einer Spannung bis 35 kV wird empfohlen, das Transformatoröl im ersten Betriebsmonat (dreimal in der ersten Monatshälfte und zweimal in der zweiten Monatshälfte) und in Zukunft mindestens einmal zu testen alle vier Jahre und bei komplexen Tests von Transformatoren.

Für Transformatoren von 110 kV und höher werden gemäß den Anforderungen Transformatorölprüfungen durchgeführt.

Prüfung des Feuchtigkeitsgehalts von Leistungstransformatoröl

Der Feuchtigkeitsgehalt ist ein wichtiger Indikator für die Qualität von Transformatorenöl, da er die Isolationseigenschaften beeinflusst. Der erhöhte Feuchtigkeitsgehalt verringert die elektrische Festigkeit und führt zum Ölabbau. Daher muss die Feuchtigkeitsmenge vor dem Einfüllen des Öls und während des Betriebs des Transformators kontrolliert werden. Ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt beeinträchtigt nicht nur die Eigenschaften des Öls, sondern zerstört auch die Zelluloseisolierung. Am gefährlichsten für den Transformator ist Wasser, das in Emulsionsform vorliegt.

GlobeCore hat sich entwickelt der Transformatoröltester TOR-1 um den Feuchtigkeitsgehalt auch in kleinsten Mengen zu bestimmen. Sein großer Vorteil liegt in seiner geringen Größe und seinem geringen Gewicht, was den Einsatz des Geräts zur schnellen Analyse von Ölproben direkt in der Nähe des Transformators ermöglicht. Die Messungen erfolgen durch den Kontakt des Öls mit dem kapazitiven Sensor. Für den Betrieb des TOR-1 sind keine Verbrauchsmaterialien und giftigen Reagenzien erforderlich, was die Verwendung noch komfortabler macht.

Die Spannung unterbrechen

Durchschlagspannung – die maximale Spannung, die an das Transformatoröl angelegt werden kann, ohne dass es zu einem Stromausfall kommt. Dies ist ein kritischer Parameter für Transformatorenöl, da es bei hohen elektrischen Feldern isolieren muss. Eine deutliche Reduzierung der Durchschlagspannung zeigt, dass das Öl seine Hauptfunktion nicht mehr gut erfüllen kann.

Um die Durchbruchspannung zu messen, GlobeCore hat sich entwickelt der bdv TOR-80 Transformatoröltester. Es handelt sich um ein kompaktes tragbares Gerät, das auch Ölproben direkt in der Nähe des Transformators analysieren kann und einen Fehler bei der Messung der Durchbruchspannung von maximal ± 1 % aufweist. Unter anderem Vorteile von der Transformatoröltester TOR-80 Hervorzuheben ist:

• Fähigkeit, offline oder online zu arbeiten und Ergebnisse auf einen PC zu übertragen, eine lokale Datenbank zu erstellen, Berichte zu erstellen, Diagramme zu zeichnen und Ergebnisse auszudrucken;
• sofortige (4 Mikrosekunden) Abschaltung der Prüfspannung bei Auftreten eines Durchschlags;
• Automatische Messung der Durchbruchspannung bis 80 kV.

Tangens des dielektrischen Verlustwinkels

Ein weiterer wichtiger Parameter von Transformatorenöl ist der Tangens des dielektrischen Verlustwinkels. Es reagiert empfindlich auf verschiedene Verunreinigungen im Öl: kolloidale Partikel, Ölalterungsprodukte und feste Isolierung. Bei Frischölen kann der Tangens des dielektrischen Verlustwinkels als Indikator für die Qualität und Reinheit im Herstellerwerk dienen. Für Öl, das dient, kann der Tangens des dielektrischen Verlusts die Verschmutzung und Alterung abschätzen. Der Vorteil der Bestimmung dieses Parameters besteht darin, dass selbst bei geringfügigen Verunreinigungen, die mit chemischen Kontrollmethoden nicht festgestellt werden können, geringfügige Änderungen der Öleigenschaften erkannt werden können.

Wie beim Feuchtigkeitsgehalt und der Durchschlagsspannung Die TOR-3 Tan Delta Transformatoröltester wurde entwickelt von GlobeCore um den Tangens des dielektrischen Verlustwinkels zu bestimmen. Es handelt sich außerdem um ein kompaktes tragbares Gerät, das sowohl im Labor als auch zum Testen von Ölproben in der Nähe des Transformators unmittelbar nach der Probenahme verwendet werden kann. Mit diesem Gerät können Sie schnell den Tangens des dielektrischen Verlustwinkels bestimmen und dabei die Genauigkeit beibehalten. Der Messvorgang ist automatisiert, die Ergebnisse können gespeichert und auf einem Drucker ausgedruckt werden.

Säurezahl

Transformatoröl wird unter dem Einfluss von hoher Temperatur und Sauerstoff oxidiert. Dieser Prozess wird durch kleine Metallpartikel im Öl beschleunigt. Im Öl entstehen Carbonsäuren, die zu einer Erhöhung der Säurezahl führen. In Zukunft nimmt sie zu, was mit dem Auftreten von Schlamm verbunden ist. Eine Erhöhung der Säurezahl geht oft mit einer Abnahme der Durchschlagsfestigkeit des Öls und einem Anstieg der Luftfeuchtigkeit einher. Darüber hinaus erhöht der Anstieg des Säuregehalts die zerstörerische Wirkung der Papierisolierung.

Die Säurezahl ist ein Kriterium für die Alterung von Transformatorenöl und ermöglicht dessen rechtzeitige Regeneration.

Normalerweise wird die Säurezahl durch chemische Methoden bestimmt, insbesondere durch Titration saurer Verbindungen von Transformatorenöl mit einer alkoholischen Kaliumhydroxidlösung in Gegenwart eines Indikators. Der Indikator dient zur Bestimmung des Titers einer Kaliumhydroxidlösung.

Unbefriedigend ist die Qualität des Öls, was einer Säurezahl über dem Wert von 0,1 mg KOH/g entspricht.

Analyse von in Öl gelösten Gasen

Die Analyse von in Öl gelösten Gasen liefert große diagnostische Informationen. Wenn Sie wissen, welche Gase derzeit im Öl enthalten sind und wie hoch das Konzentrationsverhältnis dieser Gase ist, können Sie die im Transformator auftretenden Defekte bestimmen.

Zur Durchführung der Analyse ist es notwendig, Ölproben zu entnehmen, diese an das Labor zu liefern, Gase aus dem Öl zu extrahieren und anschließend deren qualitative und quantitative Zusammensetzung zu bestimmen. Diese Prozesse dauern lange, daher ist es bequemer, unmittelbar nach der Probenahme Messungen in der Nähe des Transformators durchzuführen. Gleichzeitig kann zur Beurteilung des Zustands des Transformators der Gehalt an Wasserstoff herangezogen werden, der sich im Öl bereits bei einer Temperatur von 150 Grad Celsius als einer der ersten bildet und 59 % aller dabei freigesetzten Gase ausmacht Zerfall von Ölmolekülen.

GlobeCore hat sich entwickelt Die TOR-2 Transformatoröltester zur hochpräzisen Bestimmung des Wasserstoff- und Feuchtigkeitsgehalts in mineralischen und ätherischen Ölen.

Daher ist die rechtzeitige Analyse von Ölproben ein wesentlicher Bestandteil eines umfassenden Programms zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit von Transformatoren. Der Transformatoröltester ermöglicht Ihnen außerdem:

• Bestimmen Sie den optimalen Zeitpunkt für die Reparatur des Transformators.
• die finanziellen Kosten für die Reparatur von Transformatoren reduzieren;
• Vermeiden Sie plötzliche Stromausfälle.
• verlängern die Lebensdauer von Transformatoren.

In diesem Artikel besprechen wir, was unter der Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl zu verstehen ist und wie Messung der Spannungsfestigkeit genommen wird und welche Instrumente dafür eingesetzt werden.

Neben dem dielektrischen Verlustfaktor ist die Durchschlagsfestigkeit das Hauptmerkmal zur Beschreibung der dielektrischen Eigenschaften von Isolieröl. Das Interesse an seiner Erforschung entstand daher schon fast zu der Zeit, als Mineralöle als Isoliermedium für Transformatoren eingesetzt wurden, also vor mehr als hundert Jahren.

Physikalische Bedeutung der Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl

Die physikalische Bedeutung der Spannungsfestigkeit lässt sich anhand eines Beispiels erläutern. Bei einem allmählichen Anstieg der am Transformatoröl anliegenden Spannung sinkt der Ölwiderstand nach einiger Zeit stark auf Null. Das bedeutet, dass das Öl seine dielektrischen Eigenschaften verloren hat und anfängt, elektrischen Strom zu leiten. Die Spannung, bei der ein Öldurchschlag auftritt, wird als Durchschlagsspannung bezeichnet.

In der Praxis hängt die Durchbruchspannung von Dielektrika von ihrer Dicke ab: Je dicker die Materialschicht ist, desto höher ist ihre Durchbruchspannung. Nimmt man aber zwei Dielektrika unterschiedlicher Herkunft und gleicher Dicke, dann ist deren Durchbruchspannung unterschiedlich. Daher wurde ein Parameter eingeführt, der die Fähigkeit von Materialien charakterisiert, einem Durchschlag zu widerstehen – die Durchschlagsfestigkeit. Im einfachsten Fall entspricht sie dem Durchbruchsspannungs- und Dickenverhältnis eines Dielektrikums. Die Spannungsfestigkeit wird in V/m gemessen, in der Praxis werden jedoch auch andere Einheiten verwendet:

• kV/mm;
• kV/cm;
• V/mcm usw.

Physikalisch gesehen ist die Spannungsfestigkeit die elektrische Feldstärke in einem Dielektrikum, bei deren Erreichen an dieser Stelle ein Durchschlag auftritt.

Bevor wir zur Sache übergehen Messung der Spannungsfestigkeit Lassen Sie uns diskutieren, wovon dieser Parameter im Fall von Transformatoröl abhängt.

Welche Faktoren beeinflussen die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl?

Frisches und reines Transformatorenöl weist in der Regel eine für den Einsatz in Hochspannungsanlagen ausreichende Spannungsfestigkeit auf.

Doch während des Gebrauchs wird das Öl durch verschiedene Faktoren beeinflusst: hohe Temperatur, Feuchtigkeit, Umgebungssauerstoff und Hochspannung. Dadurch wird das Öl mit schädlichen Verunreinigungen verunreinigt: mechanische Partikel, Wasser und Gasblasen. Insbesondere verringern sie die Spannungsfestigkeit. Wasser ist der Hauptfeind der Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl.

In Schaltgeräten nimmt die Spannungsfestigkeit des Öls mit der Anzahl der Schaltvorgänge ab. Dies ist auf einen erhöhten Kohlegehalt zurückzuführen, der durch das Auftreten eines Lichtbogens entsteht.

So messen Sie die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl

Die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl wird in der Regel im Labor mit speziellen Geräten bestimmt. Die klassische Methode von Messung der Spannungsfestigkeit Dabei handelt es sich um einen Hochspannungstransformator mit Spannungsregler und einer Messzelle, in die eine Transformatorölprobe eingefüllt wird. In der Zelle befinden sich außerdem zwei Elektroden, deren Form und Abstand durch geltende Normen bestimmt werden.

Die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators steigt allmählich an, bis ein dielektrischer Durchschlag auftritt. Der Wert der Durchschlagspannung wird aufgezeichnet.

Die Durchschlagsspannungswerte für verschiedene Proben desselben Öls können unterschiedlich sein; Daher wird in der Praxis die mathematische Erwartung der Durchbruchspannung verwendet, die als Durchschnitt auf der Grundlage mehrerer nacheinander durchgeführter Messungen berechnet wird. Die Durchschlagsfestigkeit wird berechnet, indem der erhaltene Wert der Durchbruchspannung durch die dielektrische Dicke dividiert wird, die in diesem Fall mit dem Abstand zwischen den Elektroden übereinstimmt.

TOR-80 GlobeCore Maßeinheit für die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl

GlobeCore hat sich entwickelt TOR-80-Instrument Anwendung neuer Technologien und Industriestandards. Es ist eine Maßeinheit für die Durchschlagsfestigkeit für Transformatorenöl mit folgenden Vorteilen:

• Kompaktheit in der Größe;
• die Zeit bis zum Abschalten der Prüfspannung bei Einsetzen eines Durchschlags 4 mcs nicht überschreitet;
• die Möglichkeit, Öl gemäß allen geltenden Normen (IEC 60156, ASTM D877 usw.) zu testen;
• die Messtoleranz überschreitet nicht 1 %;
• Ausdrucken der Messergebnisse über einen integrierten Thermodrucker;
• die Möglichkeit, Messergebnisse mithilfe eines Flash-Laufwerks auf einen Computer zu übertragen;
• Betriebssicherheit: Beim Öffnen des Deckels wird das Anlegen der Prüfspannung blockiert und ein elektrischer Schlag für das Laborpersonal ausgeschlossen.

Möglichkeiten zur Aufrechterhaltung eines hohen Niveaus der Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl

Die Möglichkeiten zur Aufrechterhaltung der Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl ergeben sich aus den Ursachen seiner Abnahme. Die effizienteste Methode besteht darin, das Öl regelmäßig mit speziellen Geräten zu reinigen:

• Filtereinheiten;
• thermische Vakuumentgasungsanlagen (Entfernung von Wasser und Gasen);
• Zeolith-Einheiten (Entfernung von Wasser);
• umfassende Anlagen, die verschiedene Arbeitsprozesse kombinieren und in der Lage sind, Transformatorenöle zu filtern, zu trocknen und zu entgasen.

Durch den Einsatz der Durchschlagsfestigkeitsmesseinheiten und der Ölverarbeitungseinheiten ist es möglich, die Lebensdauer von Ölen zu verlängern und die Zuverlässigkeit von Transformatoren, Hochspannungsleistungsschaltern, Laststufenschaltern und anderen Hochspannungsgeräten zu erhöhen Ausrüstung.

Die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl ist einer der Hauptparameter, dessen Wert zur Beurteilung der Qualität und des aktuellen Zustands der Flüssigkeitstransformatorisolierung herangezogen werden kann. Physikalisch gesehen ist die Durchschlagsfestigkeit die minimale elektrische Feldstärke, bei der ein elektrischer Durchschlag eines flüssigen Dielektrikums auftritt. Typischerweise wird zur Messung der Durchschlagsfestigkeit die Einheit Volt pro Zentimeter (V/cm) verwendet. Die Spannungsfestigkeit flüssiger Dielektrika im Allgemeinen und von Transformatorenöl im Besonderen wird seit mehr als hundert Jahren untersucht und erforscht.

Wovon hängt die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl ab?

Die Spannungsfestigkeit aller frischen Transformatorenöle, aus denen Wasser und andere Verunreinigungen entfernt wurden, ist hoch – mehr als 210 kV/cm. Es ist bekannt, dass die Spannungsfestigkeit von frischem, vollständig gereinigtem Öl um ein Vielfaches höher ist als die von altem, verunreinigtem Öl.

Eine Abnahme die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl wurde ausgelöst durch:

• Vorhandensein von Feuchtigkeit im Öl;
• Vorhandensein von eingeschlossenem Gas;
• Vorhandensein mechanischer Verunreinigungen.

Wassertröpfchen sind die gefährlichste Verunreinigung, da sie über das gesamte Volumen eines flüssigen Dielektrikums verteilt sind. Beim Anlegen einer Spannung kommt es zu einer Polarisation der Wassermoleküle, die sich entlang der Vektorrichtung des elektrischen Feldes orientieren und Ketten mit erhöhter Leitfähigkeit bilden. Entlang dieser Ketten kommt es zu einem elektrischen Durchschlag. Wenn das Volumen des Transformatoröls nur 0,01 % Feuchtigkeit enthält, verringert sich die Spannungsfestigkeit sofort um das Dreifache.

Das Vorhandensein von Gasblasen in einem flüssigen Dielektrikum ist aufgrund der schnellen Entwicklung von Ionisierungsprozessen gefährlich. Das liegt daran, dass die Durchschlagsfestigkeit von Gasen geringer ist als die eines flüssigen Dielektrikums. Wenn eingeschlossenes Gas ionisiert wird, werden dessen Größe und eine örtliche Überhitzung des Öls beobachtet. Im Öl bilden sich Gaskanäle, entlang derer es zu einem elektrischen Durchschlag kommt.

Eine Verringerung der Spannungsfestigkeit von Ölen wird auch durch Ruß, Metallpartikel und Fragmente der festen Transformatorisolierung beeinflusst. Zellulose-Isolierfasern absorbieren die im Öl enthaltene Feuchtigkeit, überbrücken Öl-Isolierspalte und bilden die Kanäle, durch die ein Durchschlag erfolgt.

Um zu erhöhen die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl, Es kommen spezielle Filter-, Trocknungs- und Entgasungsanlagen zum Einsatz.

Verfahren zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl

In der Energiewirtschaft werden zur Steigerung spezielle Geräte eingesetzt die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl. Filtrationseinheiten ermöglichen die Entfernung mechanischer Verunreinigungen aus dem Öl. Solche Geräte enthalten in der Regel mehrere Filter mit unterschiedlicher Filterfeinheit. Das Öl durchläuft zunächst einen Grobfilter und anschließend einen Feinfilter. Die Anzahl der Filtrationsstufen kann mehr als zwei betragen.

Zur Entfernung von Wasser und Gasen werden Ölerhitzung und Vakuumeinwirkung eingesetzt. Nach dem Erhitzen verdampfen Feuchtigkeit und Gase von der Öloberfläche und werden durch den Betrieb eines zweistufigen Vakuumsystems entfernt.

Wenn Sie das Öl lediglich trocknen müssen, kommen Geräte mit Zeolithkartuschen zum Einsatz. Das Zeolith-Sorptionsmittel absorbiert sanft Wasser aus dem Öl und hält es dann zuverlässig in seinen Körnchen zurück.

Der Einsatz dieser Art von Ausrüstung einzeln oder als Ganzes erhöht die Spannungsfestigkeit von Transformatorenöl.

Unterschied zwischen Spannungsfestigkeit und Durchschlagsspannung von Transformatorenöl

Neben der Spannungsfestigkeit gibt es noch einen weiteren Parameter, der dem Transformatoröl im Wesentlichen nahe kommt: die Durchschlagsspannung. Warum haben wir uns daran erinnert? Diese beiden Parameter werden oft gleichgesetzt. Eigentlich sind sie nah beieinander, aber nicht gleich. Wenn die Spannungsfestigkeit die minimale elektrische Feldstärke ist, bei der ein Öldurchschlag auftritt, dann ist die Durchschlagsspannung die maximale Spannung, der das Öl standhalten kann, bevor ein Durchschlag auftritt.

Die Spannungsfestigkeit und die Durchschlagsspannung von Isolieröl hängen durch eine einzige Formel zusammen. Um die Durchschlagsfestigkeit zu berechnen, muss die Durchschlagsspannung durch die Dielektrikumsdicke geteilt werden.

Spannungsfestigkeitstest

In der Praxis, Spannungsfestigkeitsprüfung ersetzt in der Regel die Durchbruchspannungsmessung. Dabei kommen ein Hochspannungstransformator, eine Messzelle aus Isoliermaterial, zwei Elektroden und zu prüfendes Transformatorenöl zum Einsatz. Das Öl wird in die Zelle gegossen, woraufhin die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators schrittweise erhöht wird, bis der Ölkanal zwischen den Elektroden zusammenbricht. In regelmäßigen Abständen werden mehrere Messungen durchgeführt und anschließend mit statistischen Methoden verarbeitet, um den endgültigen Wert der Durchbruchspannung zu erhalten.

In verschiedenen Ländern können unterschiedliche Standards zur Messung der Durchschlagspannung gelten. Der Algorithmus bleibt jedoch derselbe wie oben beschrieben. Es kann lediglich Unterschiede in der Form der Elektroden, dem Abstand zwischen den Elektroden, den Abständen zwischen benachbarten Messungen usw. geben.

Durchschlagsfestigkeits-Öltester

Wie wir oben festgestellt haben, Spannungsfestigkeitsprüfung von Isolieröl ist nicht in der Liste der Basistests enthalten. In der Regel erfolgt eine Durchschlagspannungsmessung. GlobeCore hat sich entwickelt TOR-80 Laborgerät zur praktischen Lösung dieses Problems. Hierbei handelt es sich um ein neues Gerät, das in keiner seiner Spezifikationen den gleichwertigen Geräten nachsteht und diese in der Geschwindigkeit der Abschaltung der Prüfspannung nach Einsetzen eines Ausfalls übertrifft. Die Spannung wird nach 4 Mikrosekunden abgeschaltet; Somit hat das Testdielektrikum keine Zeit, darunter zu verbrennen und seine chemische Zusammensetzung zu ändern, wodurch gleiche Testbedingungen gewährleistet sind.

Vorteile von TOR-80-Instrument:

• Automatische Operation. Ein Labormitarbeiter muss lediglich das Gerät an das Stromnetz anschließen, die Messzelle einsetzen, mit Öl füllen und mit der Messung beginnen. Der numerische Wert der Öldurchschlagsspannung in Kilovolt erscheint nach fünf Minuten auf dem Display des Instruments.
• Vielseitigkeit. Mit TOR-80 ist es möglich, die Durchbruchspannung nach allen bestehenden Standards zu messen; Somit kann das Instrument in jedem Land der Welt eingesetzt werden.
• Mobilität. Das Instrument ist leicht, kompakt und verfügt über integrierte Griffe. Somit kann es bei Bedarf problemlos von einem Raum in einen anderen transportiert oder innerhalb des Labors bewegt werden.
• Bequeme Nutzung. Die Messergebnisse können mit einem integrierten Thermodrucker ausgedruckt werden und die im nichtflüchtigen Speicher des Geräts gesammelten Messdaten werden zur weiteren Analyse und statistischen Verarbeitung an einen Computer übertragen.
• Sicherheit. Wenn sich die obere Abdeckung in der „offenen“ Position befindet, ist das Anlegen der Prüfspannung blockiert; Dadurch wird ein elektrischer Schlag für das Laborpersonal vermieden.

Anwendung von TOR-80-Instrumente Hergestellt von GlobeCore ermöglicht es, kritische Absenkungen der Durchbruchspannung von Transformatorenöl aufzudecken und die richtige Entscheidung für einen Ölwechsel oder eine Ölreinigung zu treffen. Durch die rechtzeitige Prüfung und Analyse von Transformatorenöl sparen Sie Geld und verhindern mögliche Transformatorausfälle, die mit einer Beschädigung des Isolationssystems einhergehen.

Analyse gelöster Gase Der DGA-Test (DGA) ist eine häufig verwendete Methode zur Bewertung des Zustands von Transformatorenöl. Dieser Ansatz erkennt und misst die Menge gelöster Gase im Öl, um den Gesamtzustand des Transformators zu beurteilen. Das Vorhandensein bestimmter Gase spiegelt den Grad des Verschleißes wider und weist auf mögliche Probleme im Transformator hin. Dieser Artikel befasst sich mit der Bedeutung von Analyse gelöster Gase Tests, die wichtigsten Gase, die den Zustand von Transformatorenöl aufdecken, die zur Analyse der Gase in Transformatorenöl verwendeten Methoden, festgelegte Werte für gelöste Gase in Transformatorenöl, Geräte zur Gasanalyse in Transformatorenöl und insbesondere das TOR-2 GlobeCore Gerät zur Beurteilung gelöster Gase in Transformatorenöl.

Auswirkung der Analyse gelöster Gase auf Transformatoröl und Transformator

Die Isolierflüssigkeit in Transformatoren, allgemein bekannt als Transformatorenöl, dient dem doppelten Zweck der Isolierung und Temperaturregulierung. Dieses Öl unterliegt einer Zersetzung durch erhöhte Temperaturen, Oxidation, Feuchtigkeit und elektrische Ereignisse. Bei der Zersetzung des Öls werden Gase freigesetzt, die sich darin auflösen. Das Vorhandensein dieser Gase kann zu einer weiteren Ölverschlechterung führen und sich negativ auf die Leistung und Zuverlässigkeit des Transformators auswirken. Durchführung einer Analyse gelöster Gase Auf Transformatorenöl können diese Gase und ihre Konzentrationen erkannt werden, was dabei hilft, den Grad der Verschlechterung des Öls und mögliche Probleme mit dem Transformator zu bestimmen.

Eine Vielzahl von Faktoren beeinflussen das Ausmaß der Verschlechterung des Transformatoröls, einschließlich der Ölart, der Betriebsbedingungen und der Wartungsverfahren. Hohe Temperaturen, die durch Überlastung oder unzureichende Kühlung entstehen können, können den Ölabbau beschleunigen. Darüber hinaus kann Oxidation – die Wechselwirkung zwischen Öl und Sauerstoff – zur Verschlechterung des Öls beitragen. Feuchtigkeit, die durch Undichtigkeiten oder unzureichende Abdichtung in den Transformator eindringen kann, kann mit dem Öl reagieren und zu einer Verschlechterung führen. Auch elektrische Vorkommnisse wie Lichtbögen können zu einer Verschlechterung führen, indem Gase entstehen, die sich im Öl lösen.

„Schlüsselgase“, die Informationen über den Zustand des Transformatoröls enthalten

Bei verschiedenen Abbauprozessen entstehen unterschiedliche Gase. Wichtige Gase, die während beobachtet wurden Analyse gelöster Gase Die Tests umfassen Wasserstoff (H2), Methan (CH4), Ethylen (C2H4), Ethan (C2H6), Acetylen (C2H2), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2). Jedes Gas hat eine eigene Bedeutung und weist auf bestimmte Abbauformen hin. Wasserstoff ist das lebenswichtigste Gas und dient als zuverlässiger Indikator für Transformatorstörungen. Ein Überschuss an Wasserstoff weist auf ein Transformatorproblem hin, da er durch den thermischen und elektrischen Zerfall von Isoliermaterialien im Transformator verursacht wird. Methan entsteht durch die mikrobielle Zersetzung von Zellulose-Isoliermaterial im Transformator und sein Vorhandensein in beträchtlichen Mengen führt zu einer Verschlechterung des Zellulosematerials.

Ethylen entsteht durch den thermischen und elektrischen Zerfall von Transformatorisolations materialien, was auf eine fortschreitende Verschlechterung des Isolationssystems schließen lässt. Ebenso entsteht Ethan beim Abbau von Isoliermaterialien und führt zu einem fortschreitenden Verfall des Isoliersystems. Acetylen, das ebenfalls durch die Zersetzung von Isoliermaterialien entsteht, führt in großen Mengen zu einer dauerhaften und schwerwiegenden Verschlechterung des Isoliersystems, was möglicherweise auf eine Fehlfunktion des Transformators hindeutet.

Kohlenmonoxid entsteht durch den Zerfall der Isolationsmaterialien von Transformatoren und sein Vorkommen in beträchtlichen Mengen unterstreicht den fortschreitenden Verfall des Isolationssystems. Kohlendioxid stammt aus der Öloxidation im Transformator und sein Vorhandensein in erheblichen Mengen weist auf eine Ölzersetzung infolge der Oxidation hin. Wenn Öl mit der Atmosphäre in Kontakt kommt, entsteht Sauerstoff, was darauf hindeutet, dass das Öl Luft ausgesetzt ist oder ein Leck im System vorliegt.

Durch die Verfolgung dieser Gase und ihres Gehalts im Transformatoröl wird es möglich, die Art der Verschlechterung und mögliche Fehlfunktionen des Transformators zu erkennen. Diese Daten sind entscheidend für die Erstellung von Wartungsplänen und die Ermittlung notwendiger Maßnahmen, um die Zuverlässigkeit und längere Lebensdauer des Transformators sicherzustellen.

Wie die Analyse gelöster Gase von Transformatorenöl durchgeführt wird

Zahlreiche Techniken, darunter Gaschromatographie (GC), Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) und photoakustische Spektroskopie (PAS), werden zur Untersuchung von in Transformatorenöl gelösten Gasen eingesetzt. GC ist die am weitesten verbreitete Technik zur Unterscheidung und Quantifizierung einzelner Gase. FTIR erkennt Gase durch Untersuchung des Absorptionsspektrums des Öls, während PAS die Schallintensität misst, die durch die Absorption von Infrarotstrahlung durch die gelösten Gase entsteht.

Die Gaschromatographie (GC) ist die Hauptmethode dafür Analyse gelöster Gase in Transformatorenöl. Bei diesem Ansatz werden einzelne Gase im Öl getrennt und ihre Konzentrationen mithilfe eines Wärmeleitfähigkeitsdetektors (TCD) oder eines Flammenionisationsdetektors (FID) bestimmt. Jede Gaskonzentration wird als Prozentsatz des gesamten gelösten Gases dargestellt.

Die Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) ist eine weitere häufig verwendete Methode, die das Vorhandensein von Gas durch Untersuchung des Absorptionsspektrums des Öls identifiziert. Die Ölprobe wird im mittleren Infrarotbereich untersucht und Absorptionsspektren werden analysiert, um bestimmte Gase im Öl zu lokalisieren.

Photoakustische Spektroskopie (PAS) ist eine neuere Technik, die die Schallintensität bewertet, die entsteht, wenn Infrarotstrahlung von gelösten Gasen im Öl absorbiert wird. Die Ölprobe wird einer Infrarotstrahlung ausgesetzt und der durch die Absorption erzeugte Schall gemessen. Die Schallintensität ist proportional zur Konzentration des gelösten Gases im Öl.

Unabhängig von der gewählten Technik erfordert die Analyse gelöster Gase in Transformatorenöl eine repräsentative Ölprobe. Typischerweise wird die Ölprobe mithilfe eines Probenahmeventils aus dem ölgefüllten System des Transformators entnommen. Anschließend wird die Probe in einem Behälter versiegelt und zur Analyse an ein Labor geschickt. Diese Laboranalyse liefert wichtige Informationen über den Status des Transformators. Die Ergebnisse werden zur Erkennung potenzieller Probleme und zur Organisation von Wartungsmaßnahmen verwendet.

Neben Laboranalysen stehen auch tragbare Geräte für den Einsatz vor Ort zur Verfügung Analyse gelöster Gase Transformatorenöl. Diese Geräte nutzen verschiedene Methoden wie photoakustische Spektroskopie und Gaschromatografie, um vor Ort sofortige Ergebnisse zu liefern. Tragbare Instrumente sind besonders wertvoll für die Überwachung von Transformatoren in entfernten Gebieten und für die schnelle Beurteilung des Zustands des Transformators während Wartungsarbeiten.

Grenzwerte für die Analyse gelöster Gase in Transformatorölen – standardisierte Werte

Die Ergebnisse von Analyse gelöster Gase Tests werden in der Regel anhand etablierter Kriterien bewertet, um den Zustand des Transformators zu bewerten. Gängige Standards wie IEEE C57.104 und IEC 60599 bieten Leitlinien für einzelne Gase und Gasverhältnisse. Diese Richtlinien unterscheiden sich je nach Transformatortyp und Spannungsklasse.

Die Parameter für Analyse gelöster Gase in Transformatorenöl, wie sie in diesen Normen beschrieben werden, basieren auf umfangreichen Untersuchungen und Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Gaskonzentrationen und Transformatorstörungen. Durch die Anwendung dieser Richtlinien können potenzielle Probleme erkannt werden, sodass Abhilfemaßnahmen durchgeführt werden können, bevor ein erheblicher Schaden entsteht. Folglich sind die Prüfkriterien für Analyse gelöster Gase Transformatorenöl sind ein wesentliches Hilfsmittel bei der proaktiven Wartung von Transformatoren.

Geräte zur Analyse gelöster Gase

Analyse gelöster Gase Mit Prüfgeräten werden im Transformatorenöl gelöste Gase untersucht. Die Ausrüstung besteht aus einem Gasextraktionsgerät, einem Gasmessgerät und einem Computer zur Datenanalyse. Das Gasextraktionsgerät gewinnt die gelösten Gase aus dem Transformatoröl, während das Gasmessgerät die Menge jedes Gases in der entnommenen Probe auswertet. Der Computer analysiert die Daten und erstellt einen Bericht.

Passend auswählen Analyse gelöster Gase Die Ausstattung hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise der erforderlichen Empfindlichkeit, dem Transformatortyp und seinem Standort. Für Vor-Ort-Untersuchungen werden häufig tragbare Handgeräte eingesetzt, während für umfassendere Untersuchungen Systeme in Laborqualität zum Einsatz kommen.

Analysegerät für gelöste Gase – TOR-2 GlobeCore

Der TOR-2 GlobeCore Der gelöste Gasanalysator ist ein optimiertes, tragbares Gerät, das für DGA-Anwendungen entwickelt wurde. Es wurde entwickelt, um den Feuchtigkeits- und Wasserstoffgehalt in mineralischen Isolierölen sowie Isolierölen auf Etherbasis zu bewerten. Messungen des Feuchtigkeits- und Wasserstoffgehalts werden in Teilen pro Million (ppm) ausgedrückt und ermöglichen so eine schnelle Analyse. Der Analysator für gelöste Gase bewertet die Wasseraktivität mithilfe eines Kapazitätssensors und gewährleistet so Langzeitstabilität und Kontaminationsbeständigkeit. Außerdem wird die Öltemperatur aufgezeichnet und aus diesen Messungen der Feuchtigkeitsgehalt abgeleitet. Zur Messung des Wasserstoffgehalts wird ein hochselektiver Festkörpersensor eingesetzt, der direkt in das Öl eingetaucht ist und so genaue und zuverlässige Direktmessungen gewährleistet. Aufgrund der geringen Löslichkeit von Wasserstoff in Öl und der hohen Diffusionskapazität ist der Nachweis bei niedrigen Konzentrationen einfacher, was die frühzeitige Erkennung potenzieller Probleme im Transformator ermöglicht.

Vorteile des gelösten Gasanalysators und seine Vorteile für Kunden

Der GlobeCore TOR-2 Der Analysator für gelöstes Gas bietet gegenüber Alternativen mehrere Vorteile Analyse gelöster Gase Ausrüstung testen:

1. Seine tragbare und kompakte Beschaffenheit ermöglicht einen einfachen Transport und Einsatz am Transformatorstandort.
2. Das benutzerfreundliche Design erfordert keine spezielle Schulung für die Bedienung.
3. Die Überwachung des Wasserstoffgehalts liefert zuverlässige Informationen über anfängliche Schäden, die zum Ausfall des Transformators führen könnten.
4. Die Zuverlässigkeit der Messungen bleibt auch bei Anwesenheit anderer Gase im Öl erhalten.
5. Die Kosteneffizienz des Analysators macht ihn zu einer sinnvollen Wahl für kleine und mittlere Unternehmen.

In Summe, Analyse gelöster Gase Die Messung von Transformatoröl ist eine entscheidende Methode zur Beurteilung des Zustands von Transformatoröl und zur Identifizierung potenzieller Fehler im Transformator. Zur Analyse der im Transformatorenöl gelösten Gase werden verschiedene Techniken eingesetzt und die Ergebnisse mit standardisierten Werten verglichen, um den Zustand des Transformators zu beurteilen. Analyse gelöster Gase Prüfgeräte werden zur Analyse von in Transformatorenöl gelösten Gasen eingesetzt GlobeCore Der gelöste Gasanalysator TOR-2 ist ein tragbares und kompaktes Gerät für DGA-Zwecke. Letztlich Dirigieren Analyse gelöster Gase Tests sind für die Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Transformatoren von entscheidender Bedeutung GlobeCore Der gelöste Gasanalysator TOR-2 erweist sich als effizientes Werkzeug zur Durchführung der DGA.

Geräte zur Prüfung des dielektrischen Verlusts von Transformatoröl wird sowohl bei der Prüfung der Ölqualität vor der Einspeisung in den Transformator als auch bei der Verwendung von Öl eingesetzt. In diesem Artikel besprechen wir, was mit dem Tangens des dielektrischen Verlusts gemeint ist, von welchen Parametern er abhängt, welcher Algorithmus zur Bestimmung angewendet wird und welche Art von Ausrüstung zu diesem Zweck verwendet wird.

Was versteht man unter dem dielektrischen Verlustfaktor?

Wenn elektrisch isolierendes Material in das elektrische Feld gebracht wird, wird darin eine Energiedissipation beobachtet. Diese Energie wird als dielektrischer Verlust bezeichnet. Die Menge der dissipierten Energie wird in ausgedrückt der dielektrische Verlustfaktor.

Die physikalische Bedeutung von der dielektrische Verlustfaktor ist wie folgt.

Stellen Sie sich ein Dielektrikum als Dielektrikum zwischen den Platten eines Kondensators vor, der in einen kapazitiven Stromkreis gebracht wird.

Wenn Sie den Verschiebungswinkel zwischen Strom und Spannung dieses Stromkreises messen, beträgt dieser weniger als 90°. Der Winkel, den Sie benötigen, um den Phasenverschiebungswinkel bis zu 90° zu ergänzen, wird als δ-Winkel oder dielektrischer Verlustwinkel bezeichnet.

Der Energieverlust im Kondensator charakterisiert den dielektrischen Verlustfaktor, der numerisch dem Verhältnis zwischen Wirk- und Blindleistung bei der Sinusspannung einer bestimmten Frequenz entspricht.

Warum ist es wichtig, den dielektrischen Verlustfaktor von Transformatorenöl zu bestimmen und was ist der Unterschied in der Aussagekraft der Messung dieses Parameters und der Durchbruchspannung? Die Durchbruchspannung ist die maximale Spannung, die an das Transformatoröl angelegt werden muss, um einen sofortigen Durchschlag zu verursachen. Im engeren Sinne ist die Durchschlagsspannung eine Eigenschaft von Öl vor Ort. Der Tangens des dielektrischen Verlusts ist ein flexiblerer Parameter, da er Folgendes ermöglicht:

1. Bewertung des Reinigungsgrades neuer Öle in einer Erdölraffinerie während der Produktion und deren Bereitschaft zur Einspeisung in Hochspannungsanlagen;
2. Bei verwendeten Ölen ermöglicht der Tangens des dielektrischen Verlusts eine Schätzung, wie lange sie vor einem Wechsel oder einer Regeneration noch in Hochspannungsgeräten verwendet werden können.

Daher, zur Prüfung des dielektrischen Verlusts sollten in den Laboren sowohl von Erdölunternehmen, die Elektroisolieröle herstellen, als auch von Unternehmen, die sich mit der Wartung und Reparatur von Transformatoren befassen, vorhanden sein.

Wovon hängt der dielektrische Verlustfaktor ab?

Der Wert des dielektrischen Verlustfaktors hängt von den folgenden Faktoren ab:

• Art des Dielektrikums;
• Qualität des Dielektrikums;
• Umgebungstemperatur (bei Raumtemperatur ist der dielektrische Verlustfaktor normalerweise minimal);
• Wechselstromfrequenz, bei der die Messung durchgeführt wird (mit steigender Frequenz steigt der Tangens des dielektrischen Verlusts).

Die Qualität des Transformatorenöls als Dielektrikum verschlechtert sich, was auf die Langzeitlagerung und den Langzeitgebrauch zurückzuführen ist. Zu den Betriebsfaktoren, die zu einem erhöhten dielektrischen Verlustfaktor von Transformatorenöl führen, zählen Feuchtigkeit und das Vorhandensein von Lufteinschlüssen. Steigt die Tangente mit zunehmender angelegter Spannung, bedeutet dies, dass das Öl eingeschlossene Luft enthält. Unter dem Einfluss betrieblicher Faktoren kann sich der dielektrische Verlustfaktor im Vergleich zum gleichen Indikator für Frischöl um ein Vielfaches erhöhen. Solche Erhöhungen müssen rechtzeitig verfolgt werden, die Ausrüstung zur Prüfung des dielektrischen Verlusts.

Wie wird der dielektrische Verlustfaktor von Transformatorenöl gemessen?

Lassen Sie uns das Funktionsprinzip von besprechen Geräte zur Prüfung des dielektrischen Verlusts. Es basiert auf der Messung der Differenz zwischen Amplituden und Phasen von Signalen, die erhalten werden, wenn die Prüfsinusspannung mit einem Effektivwert von bis zu 2 kV gleichzeitig an einen Referenzkondensator und ein Messobjekt, dargestellt durch eine Messzelle, angelegt wird.

Eine Messzelle ist ein Metallgefäß, das aus zwei elektrisch isolierten Teilen (Innen- und Außenelektroden) besteht, zwischen die Transformatoröl gegossen wird.

Tatsächlich handelt es sich bei einer Messzelle um einen elektrischen Kondensator, dessen Platten innere und äußere Elektroden bilden. An die Außenelektrode wird eine Prüfspannung angelegt und an der Innenelektrode wird ein gewünschtes Signal abgegriffen.

Amplitude und Phase des vom Referenzkondensator kommenden Signals liegen im Bereich der zulässigen Toleranzen und gelten als konstant.

Die Amplitudendifferenz der vom Referenzkondensator und der Innenelektrode der Messzelle aufgenommenen Signale ist proportional zur dielektrischen Permittivität der untersuchten Flüssigkeit.

Charakteristisch ist die Phasendifferenz zwischen den vom Referenzkondensator und der Innenelektrode der Messzelle aufgenommenen Signalen, der dielektrische Verlustfaktor Wert.

TOR-3 Öl-Tangens-Delta-Tester

GlobeCore hat sich entwickelt ein dielektrischer Verlusttester bekannt als TOR-3 Dazu gehört auch die Messung der dielektrischen Permittivität von Isolierölen. Die Hauptvorteile des Instruments sind automatische Messungen, Präzision, Vielseitigkeit, Komfort, Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit.

Der Betrieb des TOR-3-Instruments wird mithilfe eines Computers gesteuert, indem Befehle zur Ausführung bestimmter Aktionen erteilt werden. Nach dem Einfüllen des Öls in die Messzelle und dem Anschließen des Geräts an das Stromnetz wird der Befehl zum Starten der Messungen gegeben. Das Instrument erreicht die angegebenen Eigenschaften und beginnt danach mit der Messung der ersten Werte des dielektrischen Verlustfaktors und der dielektrischen Permittivität.

Die Messtoleranz des dielektrischen Verlustfaktors beträgt höchstens ein Prozent plus achthundert tausendstel und die der dielektrischen Permittivität höchstens zwei Prozent. Durch neue Verfahren wird eine hohe Messgenauigkeit erreicht, GlobeCore Technologien zur Entwicklung des Aufbaus eines Referenzkondensators sowie vorgegebene Kalibrierung einer leeren Messzelle mithilfe eines speziellen Softwareprogramms.

Es ist nicht erforderlich, die Zelle zu entfernen, wenn mit dem Testen der nächsten Probe fortgefahren wird. Es reicht aus, einen Befehl vom Computer zu erteilen, um das Ölablassventil in eine spezielle Wanne zu öffnen. Das Schalenöl wird in einen separaten Behälter entnommen und die nächste Probe in die Zelle eingespeist.

Alle elektronischen Module und Teile sind kompakt in einem einzigen Gehäuse untergebracht; Somit übersteigt keines der Gesamtabmessungen des Instruments 45 Zentimeter und das Gewicht beträgt nicht mehr als fünfeinhalb Kilogramm. Aufgrund seiner Kompaktheit und seines geringen Gewichts sowie der im Gehäuse integrierten Griffe lässt sich das TOR-3-Instrument problemlos auf dem Schreibtisch bewegen oder im Labor transportieren.

Ein im Gerät enthaltener Mikroprozessor, ein Digital-Analog-Wandler und ein Hochspannungsverstärker ermöglichen die Erzeugung eines Testsignals beliebiger Form und Betrieb in einem weiten Amplitudenbereich. Daher ist TOR-3 vielseitig einsetzbar und kann zur Messung des dielektrischen Verlustfaktors gemäß Standards mit unterschiedlichen Prüfspannungsanforderungen verwendet werden.

Die Betriebssicherheit von der Öl-Tangens-Delta-Tester wird dadurch erreicht, dass das Gehäuse und die obere Schicht der Messzellenabdeckung aus langlebigem Isoliermaterial gefertigt sind. Es schützt das Laborpersonal vor Stromschlägen.

Mit dem Messgerät für den dielektrischen Verlust TOR-3 in Ihrem Labor können Sie zwei Probleme gleichzeitig lösen: die Eignung von neuem Öl für die Einspeisung in den Transformator bestimmen und herausfinden, wie lange das Öl ohne Wechsel oder Regeneration verwendet werden kann. Es erhöht die Betriebszuverlässigkeit von Transformatoren und eliminiert Notfälle, die mit Fehlfunktionen des Isolations systems einhergehen. Wenn Sie die Betriebsregeln befolgen, können Sie sicher sein, dass diese Probleme mit einem Gerät für mindestens zehn Jahre erfolgreich gelöst werden.