Muuntajan eristepaperin vanheneminen
Öström, Tero (2016)
Öström, Tero
Vaasan ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201602092044
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201602092044
Tiivistelmä
Tutkimus on tehty ABB:n Transformer Servicelle ja Muuntajaöljylaboratoriolle parantamaan muuntajan eliniän ennustettavuutta. Tutkimus käsittelee muuntajan eristepaperin normaalia vanhenemista. Laskennan perustana ovat aiempaa tarkemmat muuntajakohtaiset käyttötiedot koskien kuormitussuhdetta, ympäristön vaikutuksia ja käyttöikää. Tutkimuksessa tarkasteltiin yhteensä 16 asema-, generaattori- ja teollisuusmuuntajaa.
Muuntajan käämin lämpötilan nousu nopeuttaa muuntajan eristepaperin hajoamista. Eristepaperin hajoaminen ja sen myötä DP-luvun alentuminen johtaa muuntajan eliniän lyhenemiseen. Eristepaperinäytteet otetaan yleensä huollon yhteydessä ja analysoidaan Muuntajaöljylaboratoriossa.
Tutkimuksen aluksi tehtiin muuntajakohtaiset asiakaskyselyt. Muuntajista kerättiin myös alkuperäislaskelmat, öljyanalyysit, koestuspöytäkirjat, ympäristön lämpötilat ja osasta myös lämpenemiskoetulokset. Näitä tietoja käyttäen laskettiin vanhenemismallin tarvitsemat arvot.
Eristepaperin vanhenemisen laskenta toteutettiin osaksi yleisessä käytössä olevilla kaavoilla, joilla laskettiin H-pistekerroin, käämin absoluuttinen lämpötila kuumimmassa kohdassa ja eristepaperin vanheneminen. ABB:n omalla laskentaohjelmalla laskettiin myös muuntajakohtaiset vyyhtihäviöt. Tässä tutkimuksessa vanhenemismallien laskelmat on tehty laskennallisia lämpötiloja käyttäen. Ympäristökerroin on sovitettu mitattujen DP-lukujen perusteella.
Lopputuloksena saatiin vanhenemismallit eri kuormituksille kaikilla muuntajatyypeillä. Vanhenemismallit pyrkivät näyttämään muuntajan laskennallisen DP-luvun kehitystä ajan funktiona eri kuormitussuhteilla. DP-luvun avulla voidaan määrittää muuntajan vanhenemisaste ja jäljellä oleva elinikä. Jatkotutkimuksia varten tulisi selvittää kosteuden vaikutukset ympäristökertoimeen ja todelliset muuntajien lämpötilat. Lisäksi tutkimukseen osallistuvien muuntajien lukumäärän tulisi olla suurempi.
Muuntajan käämin lämpötilan nousu nopeuttaa muuntajan eristepaperin hajoamista. Eristepaperin hajoaminen ja sen myötä DP-luvun alentuminen johtaa muuntajan eliniän lyhenemiseen. Eristepaperinäytteet otetaan yleensä huollon yhteydessä ja analysoidaan Muuntajaöljylaboratoriossa.
Tutkimuksen aluksi tehtiin muuntajakohtaiset asiakaskyselyt. Muuntajista kerättiin myös alkuperäislaskelmat, öljyanalyysit, koestuspöytäkirjat, ympäristön lämpötilat ja osasta myös lämpenemiskoetulokset. Näitä tietoja käyttäen laskettiin vanhenemismallin tarvitsemat arvot.
Eristepaperin vanhenemisen laskenta toteutettiin osaksi yleisessä käytössä olevilla kaavoilla, joilla laskettiin H-pistekerroin, käämin absoluuttinen lämpötila kuumimmassa kohdassa ja eristepaperin vanheneminen. ABB:n omalla laskentaohjelmalla laskettiin myös muuntajakohtaiset vyyhtihäviöt. Tässä tutkimuksessa vanhenemismallien laskelmat on tehty laskennallisia lämpötiloja käyttäen. Ympäristökerroin on sovitettu mitattujen DP-lukujen perusteella.
Lopputuloksena saatiin vanhenemismallit eri kuormituksille kaikilla muuntajatyypeillä. Vanhenemismallit pyrkivät näyttämään muuntajan laskennallisen DP-luvun kehitystä ajan funktiona eri kuormitussuhteilla. DP-luvun avulla voidaan määrittää muuntajan vanhenemisaste ja jäljellä oleva elinikä. Jatkotutkimuksia varten tulisi selvittää kosteuden vaikutukset ympäristökertoimeen ja todelliset muuntajien lämpötilat. Lisäksi tutkimukseen osallistuvien muuntajien lukumäärän tulisi olla suurempi.