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油浸式變壓器油中氣體分析 CO 異常. 廖家宏 瑞晶電子 / 廠務工程部 2010/9/28. SUMMARY. 油中氣體分析概述說 明 : 油中氣體分析功能說明 Rexchip R1 電力架構與 MTR 負載狀況說明 檢視規範管制值 : IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC 與本廠檢驗數據比較 本廠油中氣體分析檢視 : CO 異常增生初期 CO 生成的因素 分析手法 糠醛分析 改善後追蹤 : 停機內檢 CO 增生率檢查 加強散熱後比對 結論 and Q & A. SUMMARY.
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油浸式變壓器油中氣體分析CO異常 • 廖家宏 瑞晶電子/廠務工程部 2010/9/28
SUMMARY • 油中氣體分析概述說明: • 油中氣體分析功能說明 • Rexchip R1 電力架構與MTR負載狀況說明 • 檢視規範管制值: • IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC • 與本廠檢驗數據比較 • 本廠油中氣體分析檢視: • CO異常增生初期 • CO生成的因素 • 分析手法 • 糠醛分析 • 改善後追蹤: • 停機內檢 • CO增生率檢查 • 加強散熱後比對 • 結論 and Q & A
SUMMARY • 油中氣體分析概述說明: • 油中氣體分析功能說明 • Rexchip R1 電力架構與MTR負載狀況說明 • 檢視規範管制值: • IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC • 與本廠檢驗數據比較 • 本廠油中氣體分析檢視: • CO異常增生初期 • CO生成的因素 • 分析手法 • 糠醛分析 • 改善後追蹤: • 停機內檢 • CO增生率檢查 • 加強散熱後比對 • 結論 and Q & A:
1-1 油中氣體分析概述: 油浸式變壓器於運轉過程中會伴隨產生氣體，這些氣體可能因正常的 老化而少量生成，更有可能是因故障而產生大量氣體或高能量之氣體，根 據所呈現的氣體種類及濃度，經由換算即可推斷變壓器故障的肇因，絕緣 油一般分析九種氣體：氫、氧、氮、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化 碳、二氧化碳等。
1-2 瑞晶R1廠電力架構與負載狀況: 台電架空線路轉地下線路供電 台電電源161KV (山、海線) 161KV GIS 特高壓氣體絕緣開關GIS 161/22.8KV 75MVA 主變壓 161/22.8KV 75MVA 主變壓 主變壓器#1 主變壓器#2 22.8KV 開關設備 22.8KV 開關設備 主變電站 GCB-R11000 主變電站 GCB-R12000 變壓器負載相當平均
SUMMARY • 油中氣體分析概述說明: • 油中氣體分析功能說明 • Rexchip R1 電力架構與MTR負載狀況說明 • 檢視規範管制值: • IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC • 與本廠檢驗數據比較 • 本廠油中氣體分析檢視: • CO異常增生初期 • CO生成的因素 • 分析手法 • 糠醛分析 • 改善後追蹤: • 停機內檢 • CO增生率檢查 • 加強散熱後比對 • 結論 and Q & A:
2-1 IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC 規範比較 • 根據IEC60599對全球15個個別系統,超過15,000台電力變壓器長期追蹤，得到各氣體典型濃度，CO正常值約在540~900PPM。 • 再進一步根據IEEE的檢測建議值比對，CO正常濃度約小於350PPM。 • 根據台電現行161KV變壓器油中氣體分析基準來看，CO正常濃度約小於300PPM。 • 若依據變壓器製造廠以及使用區域環境狀況來看，以本廠應參考台電的基準較適合。
2-2 與本廠檢驗數據比較 • 由上表可以看出本廠僅有CO值大於TPC以及IEEE的管制值。 • 除了CO以外的特徵氣體無明顯增生。
SUMMARY • 油中氣體分析概述說明: • 油中氣體分析功能說明 • Rexchip R1 電力架構與MTR負載狀況說明 • 檢視規範管制值: • IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC • 與本廠檢驗數據比較 • 本廠油中氣體分析檢視: • CO異常增生初期 • CO生成的因素 • 分析手法 • 糠醛分析 • 改善後追蹤: • 停機內檢 • CO增生率檢查 • 加強散熱後比對 • 結論 and Q & A:
3-1.1 CO異常增生初期 增生率異常攀昇 • TPC CO管制值:300PPM • IEEE Std C57.104-91管制值:350 PPM
3-1.2 增生率分析 氣體增生率計算公式:
(木煤氣) H2、CO2、CO、CH4 氣體 揮發物 焦油、醋酸 乾餾 木材 液體 (加熱) 殘留物 木炭 3-2 CO生成的因素 • CO怎麼來的 ?
氣體增生情況模擬 在正常情況時負載率沒有太大變化之下，氣體增生情形如黑色線，反之若問題點一直存在如紅色線。 若只有一個問題點存在時，勢必key gas會為一特定比例，隨時間增加。 3-3.1分析手法 Gas T
針筒式取樣 3-3.2分析手法 • 確認檢查數據的正確性 • 更改取樣頻率追蹤 • 委請第三公正單位協助取樣分析 • 變更取樣方式 • 交叉比對
3-3.3分析手法 檢視歷史數據各氣體在TDCG相對比例 • 根據杜南保比值法檢視 • 杜南保比值是跟各特徵氣體占TDCG的比例特徵來觀察故障類型。 • 由上表得知本廠歷年CO/TDCG都是90%以上。 • 比對杜南保比值法此為過熱纖維質的特徵比例。 取自三菱電機技報，變壓器之預防保養技術，Vol.66．No．12．1992。
導致絕緣紙過熱的因素 絕緣紙劣化之因子有熱、水分、氧。 內部熱流循環不良，造成局部過熱。 3-3.4分析手法 本廠歷年油品含水量 <25PPM為正常 • 油品分析結果 • 含水率皆小於25PPM ，無含水率過高之虞。 • 油品介電強度皆大於30KV，代表油品無劣化的可能。 本廠歷年油品電介質強度 >30KV為正常
確認絕緣紙狀況 絕緣紙劣化所產生的生成物包含了有機酸、水分、碳酖(calbonyl) 、乙醚 (ether)、乙醛、糠醛等物質，若絕緣紙真的劣化，那勢必可以利用糠醛分析來檢驗之。 3.4 糠醛分析 異常值為4000 PPB
檢視檢查項目 還有哪裡有問題? • 油品含水量 OK • 油品介電強度 OK • 糠醛分析 OK • PD檢測OK • 可以確認CO的確是過高，異常增生。 • 唯一點尚未查證，內部局部過熱。 • 開蓋檢查重點 • 一次側套管以及二次側接線箱，檢查接點是否有鬆動。 • 內部絕緣紙是否有受熱破壞而變色的情形 。
SUMMARY • 油中氣體分析概述說明: • 油中氣體分析功能說明 • Rexchip R1 電力架構與MTR負載狀況說明 • 檢視規範管制值: • IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC • 與本廠檢驗數據比較 • 本廠油中氣體分析檢視: • CO異常增生初期 • CO生成的因素 • 分析手法 • 糠醛分析 • 改善後追蹤: • 停機內檢 • CO增生率檢查 • 加強散熱後比對 • 結論 and Q & A:
4-1.1停機內檢 • 一次側檢查 開一次側套管檢查接點與絕緣紙 並蓋上透明PVC膠膜防止灰塵污染
4-1.2 停機內檢 • 二次側檢查 發現密封墊有受熱變形的情形 開二次側接線箱檢查 於檢查螺絲磅數時發現螺絲鬆動(紅圈處) 內部絕緣紙檢查(絕緣紙顏色較深)
4-1.3 停機內檢 友廠絕緣紙劣化實際照片 可以看到絕緣紙變成深咖啡色
4-1.4 停機內檢 絕緣紙顏色比較 • 絕緣紙顏色比較 一次側絕緣紙檢查 友廠絕緣紙劣化照片 • 比較結果 • 絕緣紙顏色深度一次側<二次側<友廠劣化。 • 一次側受熱程度小於二次側。 • 因二次側螺絲鬆動造成局部過熱，由此可以看出端倪。 二次側絕緣紙檢查
CO增生率確實穩定了，且半年內僅增加3PPM 。 其他特徵氣體並無明顯增加。 4-2 CO增生率檢查 • 濾油後油中氣體分析數據
4-3.1加強散熱後比對 MTR 油溫比較 MTR#2 未加強散熱 MTR#1 加強散熱
4-3.3加強散熱後比對 濾油
油中氣體分析數據建議採行趨勢化分析。 運轉初期施作油中氣體分析時，建議加作糠醛分析，建立運轉特徵值。 若有個別氣體增生，應就其歷史增生率做比對才能更精確找出問題。 若CO異常增生，問題點改善後，建議加強散熱減緩熱劣解，延長設備使用壽命，這也是另一種節能減碳的表現。 結論
THE END 簡報結束
