450 likes | 615 Views
REVOLICIONARNO - POUZDANO - ODGOVORNO. E-FR3 - izolaciono ulje prirodnog porekla:. Ekolo ško Ne zagađuje prirodnu sredinu Otporno na požare - visoka tačka paljenja Poboljšava performanse transformatora Potpuno mešivo sa mineralnim uljima
E N D
E-FR3 - izolaciono ulje prirodnog porekla: • Ekološko Ne zagađuje prirodnu sredinu • Otporno na požare - visoka tačka paljenja • Poboljšava performanse transformatora • Potpuno mešivo sa mineralnim uljima • Nema potrebe za novom opremom za procesiranje ili skladištenje • Nema potrebe za većim promenama dizajna transformatora • Mnogo ekonomičnije nego drugi fluidi sa povišenom tačkom paljenja
Cooper Industries – poslovne oblasti • Elektroenergetika: • Cooper Power Systems • Cooper Bussman • Cooper Lighting • Cooper Menvier • Cooper Crouse-Hinds • Cooper B-Line • Cooper Wiring Devices • Alati: • Cooper tools • Cooper hand tools
Cooper Industries Segments Cooper Industries Elektroenergetika Alati Cooper Power Systems Zaštitna oprema Rasklopna oprema i zaštita Energetski Transformatori Kearny Energetika Kondenz. baterije Projektovanje Inženjering
Cooper Power Systems Članica Cooper Industries, osnovana 1980. godinespajanjem McGraw-Edison Power Systems (osnovan 1911) and RTE Corporation (osnovan 1946) Pruža proizvode i usluge u distribuciji, zaštiti i upravljanju električnom energijom za velike svetske elektrodistribucije i industrijske potrošače.
Envirotemp FR3 – istorija • Envirotemp FR3 ulje je trećageneracija dielektričnih fluida razvijena od strane Cooper Power Systems • R-Temp: ParafinnicHydrocarbon od 1975. god • Envirotemp 200: PolyolEster od 1985. god • Envirotemp FR3: Prirodni Ester od 1998. god • 1993 Počeo razvoj • 1995 Ubrzani testovi životnog veka • 1997 Projekti retrofila • 1997 SAD projekti za elektrodistribucije • 2001 EPA FR3 ETV objavljen • 2002 Predstavljanje u Evropi • 2003 Prva distribucija u SAD koja je 100% prešla na FR3 • 2004 200MVA Retrofil • 2005 Prvi veliki novi transformatori naručeni • 2006 Prvi veliki transformator 242kV • 2007 Prva privatna distribucija u SAD koja je 100% prešla na FR3 • 2007 Prva nova 230 kV trafostanica
Envirotemp FR3: Danas • Oko 150,000 distributivnih transformatorainstaliranih u više od 25 zemalja širom sveta • 115 velikih energetskihtransformatora u radu • 300 elektrokompanija koristitransformatore punjene sa FR3 • Više od 75 proizvođačaširom sveta proizvoditransformatore sa FR3 uljem • 75% godišnji porast u zahtevima za FR3
Envirotemp FR3: standardi • ASTM D6871-03 Standard zaprirodna (biljna ulja) Ester uljakoja se koriste u električnim aparatima • IEEE C57.1472008: Uputstvo za prijemna ispitivanja i održavanjeprirodnih esternih uljau transformatorima – odobren, čeka objavljivanje • IEC TC10 –WG za razvoj standarda za prirodna esterna ulja • CIGRE WG & TF
Envirotemp FR3: Energetske kompanije u Evropi • Široko prihvaćeno u Skandinaviji (Norveška, Švedska, Danska) od strane regionalnih i gradskih kompanija • EdFEnergy Engleska: 2 velika energetska transformatoračekaju na uključenje • EnBW Nemačka: 50MVA / 110kV pilot jedinice u testiranju • RWE / Emasz Mađarska: retrofil distributivnih transformatoraimernih transformatora • Iberdrola Španija: 2 x 40MVA / 132kV jedinice pilot projekatu toku • PPC Grčka: Pilot projekat za distributivne transformatore u toku • ENECO Holandija: retrofil projekat za velike energetske transformatore u razmatranju • ENEL Italija: Pilot projekat u razmatranju – kompaktne distributivne stanice
Ukratko: EnvirotempFR3… Optimalna selekcija ulja iz semena, sa specijalnim prirodnim aditivima za balans superiornih dielektričnih osobina, viskoziteta i oksidacione stabilnosti • Potpuna zaštita okoline • Povećana protivpožarna zaštita • Poboljšane performanse transformatora
Razvojni ciljeviza povećanu zaštitu okoline i zdravlja • Povećana stopa i stepen biodegradacije. • Potpuno ne-toksično. • Proizvedeno iz prirodnih i obnovljivih resursa.
Zaštita okoline • Biljno ulje – proizvedeno iz semena • Prirodni i obnovljivi izvori • Biodegradabilno • Ne-toksično • Nisko-rizični produkti termalne degradacije(CO2 i voda) • Neklasificirano pod WGK • Pogodno za recikliranje –obnavljanje
Stopa biodegradacije dielektričnih fluida Zaštita okoline • Akutno vodeno toksično testiranje – Prorodni ester EsterOECD procedura 203 toksični rezultati za ribe: nultimortalitet, nemerljivi efekti koncentracije ≥1000 mg/l
Tempe Ratura °C Tačka preskoka 330 °C Tačka paljenja 360 °C IEC 61100 klasa “K2” Ne-šireći i samo-gašeći Verovatnoća bazenske vatre je NULA Duga istorija primene bez požara za esterska ulja od 80-tih Otpornost na požare - Povećana protivpožarna zaštita Sertifikat:Underwriters Laboratories Classification (UL) SAD Factory Mutual Approval(FM) SAD
Prednosti u primeni • Osobine • Osobine hlađenja sličen kao kod mineralnih ulja • Koeficijenat termalne ekspanzije sličan mineralnim uljima • Primena • Dielektrična konstanta bliža Kraft papirnoj izolaciji • Bez taloga: izuzetno stabilno u zatvorenoj opremi • Bez agresivnih kiselinskih formacija • Bet korozivnog sumpora • Manje gasa se formira pri nastanku luka • Efekti u primeni • Manja degradacija papira što produžava životni vek papirne izolacije i omogućava veće opterećenje
Performanse – Testiranje velikog obima • Test Serijena transformatoru sa prirodnimuljem (ANSI/IEEE C57.100) Topla tačka: Cell A 1670C Cell B 1750C Cell C 1830C
Performanse – laboratorijsko testiranje • Uporedni uzorci papirne izolacije za testiranje
Performanse – laboratorijsko testiranje • Poređenje papirne izolacije nakon starenjaod 4000h na 150oC Prirodno uljeMineralno ulje
Preostala Otpornost istezanja (% od neostarelog) Otpornost istezanja (lb/in2) Vreme starenja (h) Performanse – laboratorijsko testiranje
Performanse: FR3 i voda • Zašto se starenje razlikuje ? • Vlaga kombinovana sa toplotom prouzrokuje starenje papirne izolacije • Termalni proboj celuloze proizvodi više vode (Hidrolitički termalni proboj) • Konačno, slobodna voda nastaje unutar transformatora, smanjujući dielektrične osobine ulja i skraćuje životni vek papirne izolacije
Tačka zasićenja vodom mg/kg Temperatura oC Performanse: FR3 i voda
Dielektrična jačina u odnosu na sadžaj vode Dielektrični proboj (kV) Sadržaj vode (ppm) Performanse: FR3 i voda
Performanse: FR3 i voda • Zašto se starenje razlikuje ? • Zasićenje vodom: veća tolerancija na sadržaj vode kod prirodnih ulja uzrokuje pomeraj ekvilibrijuma, terajući vodu da migrira izvan papirne izolacije u ulje • Hidroliza: hidroliza kod prirodnih ulja konzumira vodu krerirajući slobodne masne kiseline. Takva hemijska reakcija pomaže vodi da “teče u jednom pravcu” • Transesterifikacija: papirna celuloza postaje esterifikovana sa dugim lancima masnih kiselina. Esterifikovana celuloza ima veću stabilnost.
Vodeni sadržaj u papirnoj izolaciji posle starenja na 150 oC Voda U Papiru Wt% Vreme (h) na 150 oC Performanse: FR3 i voda
Vodeni sadržaj u fluidu Sadržaj Vode mg/kg Vreme (h) na 150 oC Performanse: FR3 i voda ASTM D1533 (IEC 60814)
Osobine starenja izolacije 500 h 1000 h 2000 h 4000 h Kraft Paper@150 0 C IEEE C57.100: 500 hours ≅ 10 years 1000 hours ≅ 20 years 2000 hours ≅ 40 years 4000 hours ≅ 80 years Prirodno uljeMineralno ulje
Specifikacija – Novo prirodno ulje IEC –ASTM uporedne metode FR3 pri IEC metodama testiranja
FR3 Fluid: Potrebna dokumentacija • B900-00092 Informacije o proizvodu • R900-20-12 Uputstvo za testiranje • S900-20-1 Uputstvo za skladištenje i transport • DGA Guide • MSDS
Transformatori punjeni mineralnim uljem u odnosu na FR3 ulje • Transformator projektovan i proizveden sa FR3 uljem –kraft papir sistem: • Imaće veoma produžen termalni životni vek u odnosu na uporedne jedinice punjene mineralnim uljem pod istim terećenjem • Imaće veću mogućnost preopterećenja u odnosu na uporedne jedinice punjene mineralnim uljem, u zavisnosti od tehničkih osobina, pri istom relativnom termalnom životnom veku
Poređenje: FR3 ulje u odnosu na silikonska ulja • Superiorna dielektrična čvrstoća • Viša tačka preskoka i paljenja • Osobine hlađenja mnogo bliže mineralnim uljima • Koeficijent ekspanzije mnogo bliži mineralnim uljima • Potpuno mešivo sa svim ostalim dielektričnim fluidima • Kompatibilno sa operacijama prekida opterećenja • Biodegradabilno • Konkurentne cene
FR3 ulje u odnosu na suve transformatore • Manji nivo buke • Preopteretivost • Veća efikasnost • Otpornost na kontaminaciju • Manje veličine • Puna dijagnostika • Manje ili bez održavanja • Duži životni vek • Viša ekonomičnost • Povećana zaštita od požara / bez toksičnih materija • Recikliranje
Retrofil • FR3 je potpuno mešivo sa mineralnim uljima i svim ostalim dielektričnim fluidima osim silikonskih ulja • Nema potrebe za većim prilagođenjima dizajna – ista oprema za mineralna ulja se koristi i kod FR3 • FR3 zadržava visoku tačku paljenja čak i do 7,5 % ostatka mineralnog ulja • Benefit od smanjenja vlage u papirnoj izolaciji je čak više izražena u retrofilnim primenama • Retrofil sa FR3 može udvostručiti preostali termalni životni vek jedinice ili dozvoliti povećano opterećenje/preopterećenje transformatora
Envirotemp FR3 Ulje Varijacija tačke preskoka i paljenja kod učešća preostalog mineralnog ulja Sadržaj mineralnog ulja u Envirotemp FR3 (wt%) Retrofil
Studija starenja sa zatvorenim retrofilom Retrofil: Papirna izdržljivost na istezanje
Studija isušivanja papira • Test sa zapečaćenim cilindrom pokazuje sposobnost isušivanja sa prirodnim uljem kod retrofila “vlažnog” transformatora • Papij je staren u mineralnom ulju do 50% preostalog životnog veka. Sadržaj vode u papiru je podešen na 1% do 3% • U pola sistema je urađen retrofil sa prirodnim uljem, a u drugoj polovini sa mineralnim uljem
Sadržaj vode u papiru (wt%) Vreme (h) na 85 oC Studija isušivanja papira
Fokus na produženje životnog veka 50MVA 69kV Alliant Energy USA instaliran 1957 zamenjeno ulje 2001 Envirotemp FR3: Primena
Fokus na zaštitu životne sredine 90MVA 132kV EDF ENERGY UK Izgrađen od ArevaStafford UK 2006. god. Instalacija u Lutonu 2008. god. Envirotemp FR3: Primena
Envirotemp FR3: Primena Alliant Energy Burlington, IA Moloney 200MVA 161kV instaliran 1966 retrofil 2004. god. 50MVA 138kV Tropicana fabrika USA instaliran 1990 retrofil 2005. god.
Envirotemp FR3: Primena Primena u hladnim uslovima 8MVA 230kV Missoula Electric Co USA instaliran 1980 retrofil 2005. god.
E-FR3 ukratko • Ne zagađuje prirodnu sredinu • Otporno na požare - visoka tačka paljenja • Poboljšava performanse transformatora • Potpuno mešivo sa mineralnim uljima • Nema potrebe za novom opremom za procesiranje ili skladištenje • Nema potrebe za većim promenama dizajna transformatora • Mnogo ekonomičnije nego drugi fluidi sa povišenom tačkom paljenja