blog

Ilmatiivistä tehomuuntajan valvontaa – kaasun kokonaispaine

Power-Station-infographic
Senja Leivo
Senja Leivo
Senior Industry Expert, Vaisala
Julkaistu: 10. Syys 2021
Sähköntuotanto ja -siirto

Kaikilla toimialoilla on painetta parantaa resurssien käytön tehokkuutta. Sama koskee myös tehomuuntajia. Niiden käyttöiän maksimoinnissa on kyse juuri tähän haasteeseen vastaamisesta.

Tehomuuntajan jäljellä oleva käyttöikä riippuu sen käämien ympärillä olevan eristyspaperin kunnosta. Happi ja kosteus heikentävät paperia ja lyhentävät sen käyttöikää. Siksi on tärkeää pitää muuntaja kuivana ja hapettomana.
 

Vain happeen keskittyminen tuottaa vaihtelevia tuloksia

Uudet tehomuuntajat ovat yleensä tiivistettyjä, jotta happi ja ympäristön kosteus pysyvät ulkopuolella. Myös moniin vanhoihin tehomuuntajiin jälkiasennetaan tiivistysjärjestelmä. Kunnossapitopäällikölle haasteena on varmistaa, että säiliöiden tiivistys pitää.

Öljyn happipitoisuuden mittaus on yksi tapa varmistaa, ettei happea pääse sisään. Pelkän happikaasun (O2) mittaus ei kuitenkaan paljasta, jos happea pääsee sisään mutta kuluu jossain reaktiossa. Lisäksi tarvitaan kokenut liuenneiden kaasujen analysoinnin (DGA) asiantuntija tarkistamaan ja selittämään mittaustulokset, koska muuntajaöljyn happipitoisuuden tulkitsemiseen ei ole kansainvälistä ohjestandardia.

Tilanteen ei tarvitse olla edellä kuvatulla tavalla monimutkainen, koska oikeastaan ei ole tarvetta tietää, kuinka paljon öljyssä on happea. Tarvitsee vain tietää, onko muuntajan aktiivinen osa altistunut öljyssä olevalle ilmalle eli ainoalle mahdolliselle hapen lähteelle – toisin sanoen tilanteelle, jossa säiliön tiivistys on pettänyt. 
 

Parempi tapa – Vaisalan vankka tiedepohja

Tutkittuamme näitä haasteita tulimme siihen tulokseen, että hapen sisäänpääsyn tutkimiseen on oltava yksinkertaisempikin tapa. Jokin menetelmä, joka ei liity DGA:n seitsemän tärkeimmän vikakaasun määrien tulkitsemiseen. Menetelmä, joka olisi intuitiivinen ja käytettävissä suoraan syötteenä automaattisille olosuhdevalvontajärjestelmille.

Tämä ajatus oli kaasun kokonaispaineen (TGP) menetelmän kehittämisen pohjalla. Menetelmässä on kyse yksinkertaisesti kaikkien öljyyn liuenneiden kaasujen kokonaispaineen tunnistamisesta. Jos säiliöön vuotaa ilmaa, TGP-arvo alkaa kasvaa typen ja hapen tullessa pääasiallisiksi kaasuiksi.

Tiivistetyissä muuntajissa, joiden öljystä kaasu on alun perin poistettu, kaasun kokonaispaine pysyy alhaisena vuosikymmeniä. Paineen arvo pysyy huomattavasti ilmakehän painetta pienempänä. Paineen arvon kasvaminen on selkeä merkki siitä, että ilmaa pääsee sisään. Tämä puolestaan tarkoittaa, että tiivisteessä on jokin ongelma joko materiaalissa tai jopa työn laadussa, jos kasvu on tapahtunut huollon jälkeen. 
 

Yksinkertainen. Intuitiivinen. Uraauurtava.

TGP on hyvin yksinkertainen ja intuitiivinen parametri. Sen trendistä näet nopealla vilkaisulla, onko ilmavuotoa ollut – erityisasiantuntijan arviota tai tulkintaa ei tarvita. Luonnollisesti voit myös yhdistää lähettimen suoraan automaattiseen valvontajärjestelmään ja asettaa hälytystason paineelle, joka on hieman korkeampi kuin kyseisen muuntajan tyypillinen paine.

Kannattaa myös huomata, että ilman sisäänpääsy itsessään ei vaadi vielä välittömiä toimia – toisin kuin vikakaasu vaatisi. TGP ilmaisee tiivisteessä olevan ongelman, josta voidaan huolehtia seuraavan huollon yhteydessä, jotta eristyspaperi ei pääse heikkenemään liikaa.

TGP-arvon käyttämisessä on siis kyse siitä, että happi pidetään ulkona muuntajasta – ja muuntaja saa mahdollisimman pitkän käyttöiän.

Senja Leivo

Tapaa asiantuntija: Senja Leivo

Senja Leivo on Vaisalan Senior Industry Expert ja aktiivinen CIGRE-työryhmien jäsen.
Hänen erikoisalansa on korkeajännitemuuntajien kunnonvalvonta. Hän on ollut Vaisalalla 20 vuotta, ja hänen vastuisiinsa kuuluvat strategisten trendien ja uusien teollisten valvontatarpeiden tunnistaminen sekä asiakkaiden äänten tuominen kuuluville Vaisalan tuotekehitykselle. Senjalla on materiaalitekniikan diplomi-insinöörin tutkinto.

Kirjoita kommentti