Ograniczenia obciążalności transformatorów o zawilgoconej izolacji

• Autorzy: Mościcka-Grzesiak H. , Morańda H. , Gielniak J. , Graczkowski A. , Przybyłek P. , Walczak K.

Warianty tytułu

EN

Loading limitations of power transformers with moistened insulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono warunki wystąpienia "bubble effect'u" z uwzględnieniem rozkładu zawilgocenia izolacji. Zasady obciążania i przeciążania transformatorów o zawilgoconej izolacji powiązano z dopuszczalną temperaturą "Hot Spot'u". Wnioski sformułowano w oparciu o wyniki badania zawilgocenia 46 polskich transformatorów sieciowych. Zbadanym transformatorom przyporządkowano następujące dopuszczalne typy obciążenia: 22% jednostek - możliwa normalna praca typu A oraz przeciążenia awaryjne typu B i C, 36% jednostek - możliwa normalna praca typu A oraz przeciążenie awaryjne typu B, 33% jednostek - możliwa tylko normalna praca typu A, 9% jednostek - niemożliwa normalna praca typu A. Z przeprowadzonych badań wynika, że tylko 22% jednostek może być obciążanych i przeciążanych zgodnie z Instrukcją Eksploatacji Transformatorów, a 78% transformatorów sieciowych wymaga ograniczenia obciążenia.

EN

The paper presents the conditions for appearance of the bubble effect in grid transformers in the case of different moisture distributions in insulation. The rules for loading and overloading transformers in normal and emergency state are given in the Instruction of Transformer Exploitation (Table 1). The moistening of transformer insulation and its distribution have been connected with the maximum value of Hot Spot temperature. Table 2 shows the critical values of moisture leading to the bubble effect at the assumed Hot Spot temperature. Combination of high moisture and insulation temperature results in the possibility of the bubble effect appearance. For example, the same chance of this phenomenon occurrence is for the following combinations of the moisture and temperature: 1.5% - 145 oC, 2% - 140 o C, 3% - 124 oC [1, 7]. The inhomogeneity of moisture in transformers is influenced mainly by two factors: temperature distribution, the precipitation of water dissolved in oil in the case of significant reduction of the oil temperature - mainly when the transformer is turned off. The inhomogeneity moisture insulation factor, as the ratio of the local moisture value to the average value has been defined. For calculations there has been assumed a moderate value of the inhomogeneity moisture insulation factor equal to 1.2 (in transformers with the natural circulation of the oil it can obtain the value of 1.4). The investigated transformers can operate under the following limit load: 22% of them - normal work of type A and emergency overloading of type B and C, 36% - normal work of type A and emergency overloading of type B, 33% - normal work of type A only, 9% - even the normal work of type A is impossible. Only 22% of grid transformers can be loaded and overloaded according to the Instruction of Transformer Exploitation without the risk of the bubble effect appearance, and 78% of operating units requires reduction of load. The conclusions have been formulated on the basis of the investigation results of 46 Polish grid transformers (about 1/4 of the total population).

Słowa kluczowe

PL

zawilgocona izolacja; eksploatacja transformatorów

EN

moistened insulation; transformer exploitation

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 1
• Strony: 47--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab.

Twórcy

autor

Mościcka-Grzesiak H.

autor

Morańda H.

autor

Gielniak J.

autor

Graczkowski A.

autor

Przybyłek P.

autor

Walczak K.

• Instytut Elektroenergetyki, Politechnika Poznańska,

Bibliografia

• [1] Przybyłek P., Morańda H., Mościcka-Grzesiak H., Zjawisko bubble effect w izolacji papierowo-olejowej o różnym stopniu zawilgocenia i zestarzenia, Pomiary, Automatyka, Kontrola 2008.
• [2] Rolland N., Magnier P., Transformer Explosion and Fire Incidents, Guideline for Damage Cost Evaluation, Transformer Protector Financial Benefit, referenced SERGI fTPoa03a, 2004.
• [3] IEEE Standard 62-1995: IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electric Power Apparatus – Part 1: Oil Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors.
• [4] CIGRE Technical Brochure 349, WG A2.30, Moisture equilibrium and moisture migration within transformer insulation systems, No. 238, June 2008, pp. 25-31.
• [5] Praca zbiorowa pod redakcją Olecha W. i Kaźmierkiego M., Ramowa Instrukcja Eksploatacji Transformatorów, Energopomiar – Elektryka, Gliwice 2006.
• [6] Walczak K., Graczkowski A., Gielniak J., Gubański S., Mościcka-Grzesiak H., Assessment of Insulation State of Power Transformer After 35 Years of Operation Using Different Diagnostic Methods, Proceedings of the XIVth International Symposium on High Voltage Engineering, Tsinghua University, Beijing, China, August 22-29 2005, G-086
• [7] Oomen T. V., Lindgren S. R., Bubble evolution from transformer overload, Transmission and Distribution Conference a and Exposition, Atlanta, USA, 2001, Vol. 1, pp. 137-142.
• [8] Pinkiewicz I., Instytut Energetyki, Zakład Transformatorów, dyskusja prywatna.
• [9] Przybyłek P., Mościcka-Grzesiak H., Bubble effect in transformer insulation caused by dielectric losses, The 15th International Symposium on High Voltage Engineering, Ljubljana, Slovenia, August 27-31, 2007, T9-119.
• [10] Gielniak J., Graczkowski A., Morańda H., Przybyłek P., Walczak K., Bródka B., Szymański J., Mościcka-Grzesiak H., Zawilgocenie izolacji transformatorów pracujących w polskim systemie energetycznym, Pomiary, Automatyka, Kontrola 11’2008, ss. 783-785.