Dijagnostika Elemenata EES-A

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjkl

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjkl

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

Zavod za visoki napon i energetiku 10000 ZAGREB, Unska 3, HRVATSKA

DIJAGNOSTIKA U ODRŽAVANJU ELEMENATA

ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA

Održavanje elektroenergetskog sustava

Zagreb, 2013.

Izv. prof. dr. sc. Igor Kuzle

Dijagnostika u održavanju elemenata elektroenergetskog sustava

i

Sadržaj *. POPIS OZNAKA I SKRAĆENICA ....................................................................................... iii 1 UVOD ................................................................................................................................. 12 METODE KOJE SE KORISTE U TEHNIČKOJ DIJAGNOSTICI .......................... 23 DIJAGNOSTIKA ENERGETSKIH TRANSFORMATORA ...................................... 5

3.1 Ispitivanje izolacije namota istosmjernim i izmjeničnim naponom ................................. 6

3.1.1 Ispitivanje izolacijskog sustava transformatora istosmjernim naponom .................. 6

3.1.2 Ispitivanje izolacijskog sustava transformatora izmjeničnim naponom mjerenjem kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka ............................................ 11

3.1.3 Ispitivanje vlažnosti izolacije transformatora metodom obnovljenog napona ....... 15

3.2 Kontrola namota i jezgre ................................................................................................ 17

3.2.1 Ispitivanje jezgre transformatora mjerenjem struja magnetiziranja ........................ 17

3.2.2 Mjerenje djelatnog otpora namota .......................................................................... 18

3.3 Ispitivanja deformacije namota ...................................................................................... 21

3.3.1 Mjerenje rasipnih induktiviteta ............................................................................... 21

3.3.2 Ispitivanje deformacija namota mjerenjem frekvencijskog odziva transformatora (FRA) .............................................................................................. 23

3.4 Mjerenje kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka provodnih izolatora ..................... 24

3.5 Fizikalno-kemijska analiza ulja i preostali vijek trajanja ulja ........................................ 26

3.6 Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju ......................................................... 28

3.7 Stupanj polimerizacije papira (DP) ................................................................................ 28

3.8 Sadržaj čestica u ulju i 2-furfural (2-FAL) i spojevi ...................................................... 29

4 DIJAGNOSTIKA RASKLOPNIH POSTROJENJA .................................................. 304.1 Ispitivanja mjernih transformatora ................................................................................. 30

4.1.1 Ispitivanje izolacijskog sustava mjernih transformatora istosmjernim naponom ... 31

4.1.2 Ispitivanje izolacijskog sustava mjernih transformatora izmjeničnim naponom mjerenjem kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka ............................................ 32

4.2 Dijagnostika prekidača ................................................................................................... 34

4.2.1 Ispitivanja mehaničkih operacija ............................................................................ 35

4.2.2 Mjerenje otpora glavnog strujnog kruga ................................................................. 364.2.3 Ispitivanja stanja izolacije ....................................................................................... 36

4.2.4 Ispitivanje pomoćnih i upravljačkih uređaja te signalizacije .................................. 37

4.3 Ispitivanja rastavljača ..................................................................................................... 37


ii

4.3.1 Ispitivanje električnih i mehaničkih blokada te upravljačkih uređaja i signalizacije ............................................................................................................. 37

4.3.2 Mjerenje otpora glavnog strujnog puta ................................................................... 37

5 ISPITIVANJA ODVODNIKA PRENAPONA ............................................................. 386 DIJAGNOSTIKA ELEKTROENERGETSKIH VODOVA ...................................... 40

6.1 Dijagnostika nadzemnih vodova .................................................................................... 40

6.2 Dijagnostika kabelskih vodova ...................................................................................... 40

6.2.1 Mjerenje faktora dielektričnih gubitaka .................................................................. 41

6.2.2 Metoda obnovljenog napona ................................................................................... 42

6.2.3 Metoda parcijalnih izbijanja ................................................................................... 43

6.2.4 Ispitivanja niskim frekvencijama ............................................................................ 43

7 TERMOVIZIJSKA ISPITIVANJA .............................................................................. 458 ULAGANJA U DIJAGNOSTIČKU OPREMU ........................................................... 529 ZAKLJUČAK ................................................................................................................. 5310 LITERATURA ................................................................................................................ 54


iii

POPIS OZNAKA I SKRAĆENICA

A Oznake

presjek zračnog raspora C idealan kapacitet C parazitni kapacitet p C kapacitet transformatora tr C ukupni kapacitet u C rasipni kapacitet x DP odabrana početna vrijednost stupnja polimerizacije 0 DP izmjerena vrijednost stupnja polimerizacije i DP odabrana kritična vrijednost stupnja polimerizacije K I struja kroz mjerni krug, struja pri trenutnom opterećenju, struja kroz svitak I struja pri nazivnom opterećenju 100 I jalova komponenta struje, kondukcijska struja C I izmjerena vrijednost struja magnetiziranja m i.p. indeks polarizacije

Ip struja električnog pomaka

I kratkospojna prekidna moć p I referentna vrijednost struja magnetiziranja ref I djelatna komponenta struje R I stvarne vrijednosti struje t I kratkospojna uklopna moć ukl k konstanta

K neutralizacijski broj B k korekcijskim faktorom R k korekcijski faktor dielektričnih gubitaka δ l duljina namota

L rasipni induktivitet X L najveća vrijednost izmjerenog rasipnog induktiviteta jednog namota Xmax L najmanja vrijednost izmjerenog rasipnog induktiviteta jednog namota Xmin L vrijednost rasipnog induktiviteta zadnjeg mjerenja Xref


iv

ΔL asimetričnosti rasipnih induktiviteta Xasim N broj zavoja

n preostali životni vijek transformatora [%] r R otpor izolacije, idealan otpornik R otpor na referentnoj temperaturi od 20ºC 20 R najviša vrijednost otpora faze jednog namota max R najniža vrijednost otpora faze jednog namota min R izmjereni djelatni otpor izolacije pri nekoj temperaturi T T S tjemena vrijednost obnovljenog napona r t temperatura

t vrijeme nabijanja c t vrijeme izbijanja d t vrijeme postizanja obnovljenog napona m T temperatura namota transformatora

ΔT temperaturno prekoračenje pri trenutnom opterećenju ΔT temperaturno prekoračenje pri nazivnom opterećenju 100 tgδ faktor dielektričnih gubitaka

tgδ faktor dielektričnih gubitaka na referentnoj temperaturu od 20ºC 20 tgδ izmjereni faktor dielektričnih gubitaka T U napon narinut na dielektrik

U narinuti napon i V tjemena vrijednost obnovljenog napona r X rasipna reaktancija L Φ rasipni magnetski tok r μ permeabilnost

τ vremenska konstanta nabijanja izolacije 10 ω kružna frekvencija


v

DP Skraćenice

stupanj polimerizacije papira FFT brza Fourierova transformacija (engl. Fast Fourier Transformation)

FRA mjerenje frekvencijskog odziva transformatora (engl. Frequency Response Analysis)

GIS plinom izolirano sklopno postrojenje (engl. Gas Insulated Switchgear)

HPLC visokoučinska tekućinska kromatografija (engl. )

IEC međunarodna elektrotehnička komisija za standardizaciju (engl. International Electrotechnical Commission)

LCM mjerenje struje odvođenja (engl. Leakage Current Monitor).

PD parcijalno izbijanje (engl. Partial Discharge)

RVM mjerenje obnovljenog napona (engl. Recovery Voltage Measurement)

VN visokonaponski

ZnO cink-oksidni


1

1 UVOD Pojam dijagnostike (grčka riječ diagnosis - zaključivanje ili ocjenjivanje), odnosno dijagnoze, javio se najprije u medicinskoj znanosti. Tehnička dijagnostika kao znanstvena i stručna grana postoji nekoliko desetaka godina i podrazumijeva sve aktivnosti koje se provode s ciljem utvrđivanja trenutnog stanja tehničkih sustava i predviđanja njihovog budućeg vladanja. Njene sastavnice su mjerne metode i procedure te ekspertna znanja. Dijagnostika uređaja je pravovremeno ili periodičko određivanje stanja uređaja i njegovih sastavnih dijelova s ciljem povećanja pouzdanosti pogona, smanjenja troškova održavanja, obnove ili popravka. Osim toga dijagnostika omogućava kvalitetnu procjenu progresije starenja i preostale životne dobi te određivanje i planiranje obnove, zamjenu dotrajale opreme kao i optimalnih korekcijskih zahvata tj. usko je povezana sa strategijom održavanja prema stanju opreme, čime izravno utječe na smanjenje troškova koji su posljedica zastoja u proizvodnji, prijenosu i distribuciji električne energije [1].

Tehničkom dijagnostikom provodi se: provjera ispravnosti tehničkog stanja sustava; provjera radne sposobnosti tehničkog sustava; provjera funkcionalnosti i istraživanje kvara (mjesto, oblik i uzrok kvara). Primjena i uvođenje sustava tehničke dijagnostike zahtjeva razradu odgovarajućih metoda i njene organizacije, upoznavanje s fizičko-tehničkim problemima koji se javljaju tijekom pogona postrojenja, provođenje određenih kontrola i usporedbi itd. Ostarjelost nekog elementa elektroenergetskog sustava najčešće je obilježje koje opisuje nepopravljive promjene u fizičkim i kemijskim značajkama materijala koji čine izolacijski sustav. Utvrđivanje stupnja oštećenja odnosno onečišćenosti izolacije jedna je od najvažnijih zadaća dijagnostičkih mjerenja.

Razvoj kontrolne, mjerne i računalne tehnike omogućio je uvođenje jedinstvenog sustava za operativno upravljanje postrojenjem što u konačnici vodi do koncepta integralne dijagnostike njegovih elemenata. Zahvaljujući razvoju sustava za nadzor (engl. monitoring), službe održavanja mogu se usredotočiti na poslove viših prioriteta. U suvremenim postrojenjima lokalnim informacijskim mrežama podatci i informacije prenose se od postrojenja pa sve do svih računala spojenih na korisnički Intranet.

Nadzor opreme podrazumijeva automatizirano i kontinuirano određivanje njezinog stanja. Sustavom nadzora može se pratiti vrijednost više parametara unutar postrojenja, a ovisno o broju i tipu tih parametara razlikuju se djelomični i potpuni sustavi motrenja. Djelomičnim sustavima se prati jedna ili nekoliko srodnih veličina, dok je, s druge strane, potpunim sustavom nadzora moguće motriti stotinjak različitih parametara određenog elementa postrojenja. Potpuni sustavi nadzora često sadrže i ekspertni podsustav koji na temelju sakupljenih podataka i dijagnostike temeljene na ugrađenim ekspertnim znanjima i algoritama rano upozoravaju operatera na nadolazeće probleme i preporučuju potrebna djelovanja. Ciljevi dijagnostike i nadzora su identični: povećanje ekonomičnosti pogona i raspoloživosti opreme. Nadzorom se prate parametri potrebni za ispravan rad opreme i sustava, a dijagnosticirati znači usporediti vrijednosti izmjerenih parametara s referentnim vrijednostima i zaključiti o vrsti eventualno nastalog poremećaja. Može se reći da je automatizirana dijagnostika "bez vremenskog zatezanja" u stvari sinonim za sustav nadzora [2].


2

2 METODE KOJE SE KORISTE U TEHNIČKOJ DIJAGNOSTICI Postoji više metoda i različitih vrsta dijagnostičke opreme kojima se provjeravaju, odnosno procjenjuju stanja svih bitnih dijelova elektroenergetskih postrojenja. Dijagnostika uređaja na terenu razlikuje se od tvorničkih ispitivanja proizvoda u laboratoriju samom činjenicom što je na mjesto ugradnje moguće dopremiti samo prenosivu ispitnu opremu. Naravno, i "tvornička" i "terenska" ispitivanja imaju svoju zadaću. Temeljem njihove usporedbe provjerava se koliko su se određeni mjereni parametri promijenili od trenutka kada je oprema proizvedena do trenutka ispitivanja na terenu.

S obzirom na mjesto ispitivanja, dijagnostika može podijeliti na:

- Ispitivanja na terenu - tijekom kojih se koriste prenosivi uređaji za mjerenje električkih, mehaničkih, ultrazvučnih, toplinskih veličina itd.

- Ispitivanja u laboratoriju - tijekom kojih se koriste uređaji predviđeni za rad u laboratorijskim uvjetima.

U terenskim uvjetima u pravilu nije moguće osigurati referentne uvjete koji su za laboratorijske uvjete normirani. Stoga su laboratorijska ispitivanja u pravilu točnija i zbog toga se smatraju referentnima. Međutim, utjecaj referentnih uvjeta i mogućih smetnji koje one uzrokuju u većini se slučajeva može kontrolirati posebnom obukom ispitivača i odgovarajućim načinom primjene mjernih metoda prilagođenih terenskim uvjetima te korištenjem korekcijskih faktora prilikom analize dobivenih rezultata.

Općenito dijagnostičke metode mogu biti kemijske, električne, termičke, optičke i mehaničke (slika 1).

Slika 1. Dijagnostičke metode


3

Broj dijagnostičkih metoda za određivanje stanja elemenata elektroenergetskog sustava prilično je velik. Primjena svih poznatih dijagnostičkih metoda na svakom pojedinom elementu predstavljala bi izuzetno zahtjevan, skup i vremenski dugotrajan posao, koji u većini slučajeva ne bi bio isplativ. Zbog toga je uvedena podjela dijagnostičkih metoda u nekoliko razina primjene:

- standardni opseg dijagnostičkih metoda - primjenjuje se na sve vrste uređaja;

- prošireni opseg dijagnostičkih metoda - primjenjuje se prilikom prvog puštanja u pogon ili u okviru postupka procjene preostalog vijeka trajanja uređaja;

- specijalne dijagnostičke metode - u slučaju potreba za analizom kvara ili specijaliziranim metodama.

Razvrstavanje pojedinih dijagnostičkih metoda u grupe na opisani način ipak treba shvatiti uvjetno. Naime, razvojem i pojednostavljenjem dijagnostičke tehnike prisutna je tendencija povećanja standardnog opsega na račun proširenog i specijalnog opsega dijagnostičkih metoda. Ovakav pristup dijagnostici pokazao se ekonomičnim i učinkovitim. Uređaji u ispravnom stanju, tj. veći dio instaliranih uređaja, su pod redovitim dijagnostičkim nadzorom, ali trošak njihove dijagnostike nije velik, niti uređaj treba dugotrajno isključiti iz mreže. Tek ako se stanje uređaja pogorša ili ukoliko nastupi kvar, primjenjuje se viša razina dijagnostike koja zahtijeva dugotrajnije isključenje uređaja. Povećani trošak dijagnostike u tom slučaju se opravdava smanjivanjem troškova održavanja i eventualnog popravka uređaja te smanjenjem vjerojatnosti budućeg kvara čime se pojeftinjuje jedinični proizvod te povisuje kondicijska/radna sposobnost opreme. Dijagnostičke metode korištene u mjernim postupcima većinom su temeljene na spoznajama analitičkog kemijskog inženjerstva i visokonaponske ispitne tehnike. Najznačajnije od dijagnostičkih metoda koje se koriste u elektroenergetskom sustavu:

- Vizuelno-optička dijagnostika kao jedan od najstarijih načina dijagnosticiranja. Naročito široku primjenu ima endoskopija koja se najviše koristi u dijagnostici proizvodnih postrojenja (vizuelna kontrola stanja: turbina, turbinskih lopatica, turbinskih rotora, cijevi kondenzatora, izmjenjivača topline, kolektora, i sl. kao i za ocjenu pojave naslaga od korozije na svim elementima elektroenergetskog sustava).

- Termodijagnostika je našla široku primjenu u otkrivanju kvarova u redovnom radu postrojenja. Temelji se na praćenju termičkog stanja elektroenergetskih postrojenja u cilju otkrivanja nedostatka i oštećenja. U praktičnoj upotrebi su metode mjerenja koje mogu biti kontaktne, bezkontaktne, indikatorske i druge. U proizvodnim postrojenjim mogu se pratiti termička stanja vitalnih dijelova turbina, kontrola termičkog stanja cijevnog sustava kotla, parovoda, termičko stanje namotaja statora i rotora generatora, temperature ležajeva, temperature fluida i sl., a za tu najmenu najčešće se koriste termistori, termoelementi, otporni termometri te bezkontaktni infracrveni senzori, a u novije vrijeme optički temperaturni mjerni pretvarači. U rasklopnim postrojenjima i u slučaju vodova najčešće se koriste termovizijska mjerenja kojima se otkrivaju mjesta opasnog lokalnog zagrijavanja elemenata elektroenergetskog sustava, s ciljem ranog otkrivanja uzroka zagrijavanja. Primjenom termovizije otkrivaju se nečistoće na spojnim mjestima, loši spojevi, eventualne slabe pritegnutosti, strujni transformatori s otvorenim sekundarom, oštećene komore prekidača, kvarovi na sustavu za hlađenje transformatora s


4

prisilnom cirkulacijom, promjene na materijalu te fizička oštećenja i niz drugih kvarova koji mogu nastati zbog disipacije na lošim spojevima.

- Vibrodijagnostika je najučinkovitija dijagnostička metoda za predviđanje i utvrđivanje stanja rotirajućih elemenata u pogonu. Rad većine rotirajućih dijelova postrojenja (turbine, crpke, ventilatori itd.) praćen je pojavom vibracija koje je moguće mjeriti, pratiti i klasificirati. Tijekom poremećaja u pogonu razina vibracija se povećava, ponekad i znatno iznad utvrđenih i dozvoljenih normi. Mjere se tri osnovne veličine: amplituda vibracija (od 0 do 10 kHz), brzina vibracija (10 Hz do 10 kHz) i ubrzanje vibracije (1 kHz do >100 kHz). Pomoću vibrodijagnostike moguće je otkriti oštećenja na lopaticama turbine, ventilatora i sl., pojave pukotina na rotirajućim dijelovima, itd. Unatoč dugoj primjeni, za tumačenje dobivenih rezultata potrebno je iskustvo stručnjaka kao i veliki broj rezultata mjerenja.

- Dijagnostika primjenom udarnih impulsa. Koristi se za utvrđivanje pogonskog stanja kotrljajučih ležajeva poput oštećenja, zaprljanja ili njihove loše ugradnje.

- Dijagnostika šumom provodi se na temelju analize spektra šumova za praćenje stanje fluida koji protiče kroz neki cijevni sustav kao i stanje ventila i crpki koji taj protok omogućavaju kao i za praćenje curenja fluida.

- Detekcija parcijalnih izbijanja u izolaciji primjenjiva je za dijagnostiku svih elemenata u elektroenergetskoj mreži. Pojava parcijalnih izbijanja posljedica je nehomogenosti izolacijskog materijala te nazočnosti onečišćivača u izolaciji. Pod utjecajem vanjskog električnog polja u području nehomogenosti dolazi do pojave porasta električnog polja i konačno do djelomičnog proboja segmenta izolacije. Predmetni proboji, tj. pražnjenja, mogu se podijeliti, na one kod kojih je oslobođena energija mala i koji se nazivaju pražnjenja niskog intenziteta i na one u slučaju kojih je oslobođena energija velika i koji se nazivaju pražnjenja visokog intenziteta. Pražnjenja niskog intenziteta redovito se pojavljuju u normalnom pogonu kao posljedica navedenih nehomogenosti, ali ne izazivaju trajna oštećenja na izolacijskom sustavu. Pražnjenja visokog intenziteta opasna su jer izazivaju trajno oštećenje izolacijskog sustava. Za električne izboje u izolaciji karakteristično je da nastaju vrlo kratki izbojni impulsi frekvencijskog spektra od 0 Hz do nekoliko MHz. Način priključivanja detektora parcijalnih izbijanja te frekvencijsko područje u kojem se izboji mjere definirani su standardom IEC 270. Na transformatorima viših naponskih razina kao i u slučaju GIS (engl. Gas Insulated Switchgear) postrojenja koriste se PD detektori (engl. Partial Discharge) s kapacitivnom spregom. Za ispitivanja srednjonaponskih aparata upotrebljavaju se ultrasonični detektori izbijanja ili ručni PD senzori s kapacitivnom spregom za ispitivanje spojnog pribora (kabelske glave, spojnice).


5

3 DIJAGNOSTIKA ENERGETSKIH TRANSFORMATORA Tijekom pogona energetski transformator izložen je raznim mehaničkim naprezanjima (vibracije), dinamičkim silama kratkih spojeva te termičkim i kemijskim utjecajima. Postoje razne metode za ocjenu stanja transformatora (kemijske, električke, optičke, akustičke i mehaničke), ali niti jedna postojećih metoda nije sveobuhvatna tj. uvijek se ocjena stanja transformatora temelji na rezultatima više metoda [4]. Svaka dijagnostička metoda pokazuje stanje pojedinog dijela transformatora dok ukupna mjerenja te interpretacija izmjerenih podataka daju pravu sliku stanja cijelog transformatora.

Dijagnostička ispitivanja energetskog transformatora mogu se podijeliti na:

- Električka ispitivanja na terenu:

• Ispitivanja izolacije namota istosmjernim i izmjeničnim naponom

•

: mjerenje otpora izolacije namota U-I metodom istosmjernim naponom 1000 V, mjerenje kapaciteta i faktora dielektričkih gubitaka (tgδ) izolacije namota s izmjeničnim naponom 1-10 kV, 50 Hz i ispitivanje ovlaženosti izolacijskog sustava ulje - papir metodom obnovljivog napona (engl. Recovery Voltage Measurement - RVM);

Kontrola namota i jezgre

•

: mjerenje struje magnetiziranja niskim naponom 3x380 V, mjerenje otpora namota U-I metodom (10 A – istosmjerno), u slučaju regulacijskih transformatora mjerenje otpora u svim položajima regulacije, mjerenje prijenosnog omjera transformatora;

Provjera deformacije namota: mjerenje rasipnog induktiviteta namota (LX

•

) mosnom metodom (najčešće se primjenjuje Maxwellov most) i mjerenje frekvencijskog odziva transformatora u području 100 Hz – 1 MHz (engl. Frequency Response Analysis - FRA);

Mjerenje kapaciteta i faktora dielektričkih gubitaka (tgδ) provodnih izolatora s mjernim priključkom

• .

Kontrola parcijalnih izbijanja metodom ultrazvuka

- Laboratorijska ispitivanja papira i ulja:

: U transformatoru se tijekom njegova vijeka trajanja mogu nastati pojave štetne za izolaciju transformatora, koje su istovremeno izvori ultrazvuka zvuka. To su parcijalna izbijanja i pregrijavanja pojedinih dijelova transformatora s temperaturama iznad 200°C. Postavljanjem više ultrazvučnih detektora po kotlu transformatora moguće je prikupljati ultrazvučne signale dok je transformator u pogonu. Analiziranjem dobivenih signala moguće je odrediti mjesto u kotlu transformatora koje je izvor ultrazvuka, a samim tim i lokaciju eventualnog kvara. Pomoću ove metode moguće je locirati izvor parcijalnih izbijanja u transformatoru ili izvor jakog pregrijavanja.

• fizikalno kemijska analiza ulja,

• kromatografska analiza plinova,

• sadržaj vode u ulju,

• sadržaj furana u ulju).


6

Dijagnostička ispitivanja provode se približno svake 2-6 godina u ovisnosti o stanju i vrsti transformatora, zahtjevima za raspoloživost te starosti (u novije vrijeme predmetna ispitivanja provode se na godišnjoj razini). Bitan čimbenik je i izloženost ekstremnim situacijama kao što su kratki spojevi, atmosferski ili pogonski prenaponi i sl. Pri intrepretaciji rezultata važno je uzeti u obzir referentne vrijednosti s prethodnih ili tvorničkih mjerenja. Zbog mogućnosti usporedbe potrebno je koristiti iste spojeve te mjerne veličine pomoću korekcijskih faktora pretvoriti na referentnu temperaturu od 20°C.

3.1 Ispitivanje izolacije namota istosmjernim i izmjeničnim naponom

3.1.1 Ispitivanje izolacijskog sustava transformatora istosmjernim naponom Izolacijski sustav većine transformatora sastoji se od izolacijskog ulja i izolacijskog papira. Ulje se može zamijeniti, a papir ostaje dok traje i transformator pa je vijek trajanja transformatora određen vijekom trajanja sustava izolacije, tj. vijekom trajanja papira u izolaciji.

Papirna izolacija transformatora

Molekule koje onečišćuju izolaciju, (molekule vode i ostali produkti starenja) pod utjecajem električnog polja, zakreću se u smjeru polja, tj. polariziraju se, i pri tome se u njima akumulira energija. Ovisno količini onečišćenja, za odvijanje kompletnog procesa polarizacije potrebno je određeno vrijeme (vremenska konstanta polarizacije) koje je tim kraće što je onečišćenje izolacije veće. Vrijednost otpora izolacije (engl. Insulation Resistance) dobije se mjernjem ukupne struje pri narinutom poznatom istosmjernom naponu nakon 10 minuta. Rezultati se očitavaju i nakon 15 i 60 sekundi (R15'', R60''). Otpor izolacije očitan u desetoj minuti (R10') ovisi samo o količini vodljivih tvari u izolaciji transformatora i najbolji je pokazatelj stanja


7

izolacije, jer je proces polarizacije u najvećoj mjeri završen. Prilikom mjerenja otpora izolacije potrebno je uzeti u obzir dva važna faktora. Prvi se odnosi na struju koja protječe kroz ili po izolaciji, a drugi faktor ovisi o vremenskom trajanju narinutog ispitnog napona. Ukupna struja jest zbroj dviju različitih struja (slika 2).

t [min]10

Ic - kondukcijska struja

Ip - struja električnog pomakaI [nA]

Ic

Ip+Ic

Slika 2. Dijagram tijeka struja [13]

Otpor izolacije određuje se korištenjem Ohmovog zakona:

iURI

= (1)

gdje je R otpor izolacije, Ui

Kondukcijska struja Ic je malena, postojana struja (neovisna o vremenu pri stalnom električnom polju) koju sačinjavaju dvije komponente od kojih prva prolazi kroz izolacijski materijal, a druga prolazi njegovom površinom. Nakon priljučenja napona na ispitni objekt predmetna struja vrlo brzo dostigne nazivnu vrijednost koja je određena vlažnošću ili prljavštinom, a njezina vrijednost neposredan je pokazatelj stanja izolacijskog sustava, te utječe na veličinu izmjerenog otpora izolacije.

narinuti napon i I struja kroz mjerni krug.

Ip je struja električnog pomaka koja se smanjuje sve do zavrešetka polarizacije.

Indeks polarizacije i.p. (engl. Polarization Index) je temperaturno neovisan pokazatelj, a definiran je kao omjer otpora izolacije nakon 60 sekundi i otpora izolacije nakon 15 sekundi.

''

''

15'' 60

60 '' 15. .

RIi pI R

= = (2)

Indeks polarizacije nije mjerodavan za ocjenu ovlaženosti ili starosti izolacije već korisna informacija.

Ispitivanja otpora izolacije transformatora izvode se između pojedinih namota te namota i mase transformatora. Mjerenja je potrebno provoditi prema istim spojevima kao i u slučaju referentnih ispitivanja.


8

Mjerenje otpora izolacije izvodi se U-I metodom upotrebom stabiliziranog izvora, najčešće 1000 V i mjerne opreme (slika 3).

1000 V

nA

R2R1 R3 R5

R4

SNNN VN

Slika 3. Shema mjerenja otora izolacije tronamotnog transformatora

Granične vrijednosti otpora izolacije iskustvene su (tablica 1). Ukoliko vrijednost otpora izolacije padne na dvostruku minimalnu vrijednost preporučuje se poduzimanje mjera za poboljšanje stanja izolacije (sušenje izolacije).

Izolacijski sustav koji je u dobrom stanju ima povećanje otpora izolacije u ovisnosti o vremenu trajanja narinutog napona. Slika 4 prikazuje krivulju otpora dobre i ovlažene izolacije, pri čemu je trend porasta vrijednosti otpora izolacije važniji od apsolutnih iznosa otpora izolacije.

Tablica 1. Granične vrijednosti otpora izolacije

UnR

[kV] 10'

VN : SN + NN

[MΩ] pri 20ºC

VN : M

110

< 1200 < 1100

NN : (SN+ VN) NN - M

< 800 < 500

Otpor izolacije ovisi i o temperaturi transformatora.


9

0 t [min]10

[ΜΩ]

Dobra izolacija

Loša izolacija

Slika 4. Krivulja porasta otpora izolacije

Zbog toga je izmjereni otpor izolacije potrebno preračunati na vrijednost pri referentnoj temperaturi od 20ºC (R20

-20

0,06244(T 20 )TR R e= ⋅

). Otpor izolacije preračunava se korištenjem izraza:

(3)

gdje je RT

Da bi se izračunala vrijednost otpora izolacije pri referentnoj temperaturi moguće je koristiti i dijagram prikazan na slici 4. Vrijednost otpora izolacije izmjerenog pri nekoj drugoj temperaturi potrebno je pomnožiti s korekcijskim faktorom k

izmjereni otpor izolacije pri nekoj temperaturi t, a T temperatura namota transformatora prilikom mjerenja otpora izolacije.

R

20 T RR R k= ⋅

očitanim sa slike 5.

(4)

Ukoliko su nedostupni referentni podaci otpora izolacije, indeks polarizacije može biti okvirni pokazatelj stanja izolacijskog sustava, a odnosi se na vlažnost izolacije. Izolacija transformatora smatra se suhom ukoliko granične vrijednosti indeksa polarizacije veće od vrijednosti navedenih u tablici 2, a nezadovoljavajućim ukoliko su manje od 1.

Vremenska konstanta nabijanja izolacije τ10

Tablica 2. Granične vrijednosti i.p.

predstavlja vrlo pouzdan pokazatelj vlažnosti izolacije, a definira se izrazom (5).

Naponska razina kV i.p.

110 i 220 ≥ 1,5

< 110 ≥ 1,3


10

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50 60 70

Temperatura [°C]

Kor

ekci

jski

fakt

or k

R

Slika 5. Vrijednost kR

10 10 ' trR Cτ = ⋅

za preračunavanje vrijednosti otpora izolacije na referentnu temperaturu

(5)

gdje je Ctr

Stanje izolacije s obzirom na vlažnost određuje se pomoću dijagrama na slici 6, dobivenog na temelju statističkih podataka. Granični pravac određuje područje suhe od područja vlažne izolacije.

kapacitet transformatora pri frekvenciji od 50 Hz.

Primjer oštećenja papirne izolacije


11

3.1.2 Ispitivanje izolacijskog sustava transformatora izmjeničnim naponom mjerenjem kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka

Tijekom vremena oprema je izložena termičkom i mehaničkom naprezanju, te utjecaju topline i vlage što povećava radnu temperaturu. Povećanje radne temperature ubrzava kemijske reakcije u električnoj izolaciji, što rezultira pogoršanjem dielektričnih karakteristika. Taj proces ima lavinski karakter, pa promjena značajki izolacije povećava faktor gubitaka i uzrokuje zagrijavanje što dovodi do daljnjeg povećanja dielektričnih gubitaka.

i

Vlažna izolacija

emen

ska

kons

tant

a τ 1

0[s

]

Slika 6. Kriterij za ocjenu vlažnosti izolacije transformatora na temelju τ

Faktor dielektričnih gubitaka namota pokazuje stanje izolacije sa stanovišta njene ovlaženosti i nečistoće. Izuzetno bitna informacija prilikom interpretacije rezultata mjerenja je trend promjene vrijednosti faktora dielektričnih gubitaka tijekom vremena.

10

Transformatori, provodni izolatori, generatori, motori, VN prekidači izrađeni su od metala i izolacije i posjeduju kapacitivne odlike. Ukoliko s vremenom dođe do promjene kapaciteta namota to može ukazivati na promjenu geometrije namota i izolacijskog sustava. Zbog loše razlučivosti predmetna metoda se ne upotrebljava za kontrolu geometrije namota. Pri izmjeničnom naponu stalne frekvencije, dielektrik s gubitcima se u pogledu kapacitivnosti i gubitaka snage može predstaviti nadomjesnom shemom, koja se sastoji od idealnog dielektrika bez gubitaka i omskog otpora, spojenog u seriju ili paralelu (slika 7).


12

U

U

Ic I

C

Ic

I

I R

R

I R

δ

ϕ

Slika 7. Nadomjesna shema izolacijskog sustava transformatora i fazorski dijagram

Iz fazorskog dijagrama slijedi:

= = = = = =CR

CC

1UXI P 1ωCRtgδ UI Q R RωCR

X

(6)

Gdje je tgδ faktor dielektričnih gubitaka, C idealan kapacitet, R idealan otpornik, IC jalova komponenta struje, IR

Faktor dielektričnih gubitaka namota tgδ ovisan je kapacitetu, otporu i frekvenciji. Izmjerene vrijednosti ne ukazuju na lokalna slaba mjesta već daju sliku o općem stanju ispitivanog transformatora. Mjerenja kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka izolacijskog sustava transformatora izvode se mjernim uređajem na principu Scheringovog mosta. Na slici 8. prikazane su načelne sheme Sheringovog mosta s uzemljenom jednom stezaljkom izvora te neuzemljenim stezaljkama.

djelatna komponenta struje, U napon narinut na dielektrik i ω kružna frekvencija; ω=2⋅π⋅f.

Mjerni uređaj automatski ugađa kapacitete kondenzatora poznate vrijednosti prema kapacitetu nepoznate vrijednosti Cx

C2Cx

~

R3

R4

C4

N

Rx C2Cx

~

R3

R4

C4

N

Cp

. Vrijednosti nepoznatog kapaciteta odnosno faktora dielektričnih gubitaka računaju se korištenjem izraza (7) i (8).

Slika 8. Shema Sheringonovog mosta


13

U slučaju neuzemljenih stezaljki uređaj također mjeri i iznos parazitnog kapaciteta Cp koji predstavlja kapacitet visokoomskog dovoda mosta i kapacitet prema zemlji jednog dijela VN namota te ukupnog kapacitet Cu

= 4x 2

3

RC C

R

koji je zbroj mjernog i parazitnog kapaciteta. U slučaju uzemljene jedne stezaljke instrumenta koriste se sljedeći izrazi:

i = 4 4tgδ ωC R (7)

Ukoliko se ne uzemljuju stezaljke instrumenta upotrebljavaju se izrazi:

x u pC C C= ⋅ i u u p p

u p

C tg C tgtg

C Cδ δ

δ⋅

=⋅

(8)

Mjerni spojevi koji se koriste prilikom ispitivanja faktora dielektričnih gubitaka isti su kao i u slučaju ispitivanja otpora izolacije. Na slici 9. je prikazana shema spajanja uređaja na tronamotni transformator.

Faktor dielektričnih gubitaka je ovisan o temperaturi. Faktor dielektričnih gubitaka na referentnoj temperaturu od 20ºC (tgδ20

) dobiva se iz izraza:

-0,0202( 20)20

TTtg tg eδ δ += ⋅ (9)

VN

Mjerni uređaj

Mjerni ulaz Uzemljenje

NN SN VN

Slika 9. Shema spajanja uređaja za mjerenje tgδ tronamotnog transformatora

Gdje je tgδ20 faktor dielektričnih gubitaka izolacije preračunat na onu vrijednost koju bi imao pri temperaturi od 20ºC, tgδT izmjereni faktor dielektričnih gubitaka pri nekoj temperaturi T i T temperatura namota transformatora prilikom mjerenja.


14

Moguće je preračunati temperaturu koristeći se dijagramom prikazanim na slici 10. Korekcijski faktor očitan s dijagrama množi se s izmjerenom vrijednošću faktora dielektričnih gubitaka, da bi se dobila vrijednost faktora dielektričnih gubitaka na temperaturi od 20ºC.

20 Ttg tg kδδ δ= ⋅ (10)

Gdje je kδ U tablici 3 prikazane su iskustvene granične vrijednosti faktora dielektričnih gubitaka transformatora pri temperaturi od 20ºC.

korekcijski faktor dielektričnih gubitaka.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 10 20 30 40 50 60 70

Temperatura [°C]

Kor

ekci

jski

fakt

or kδ

Slika 10. Vrijednosti korekcijskog faktora pri različitoj temperaturi

Tablica 3. Granične vrijednosti faktora dielektričnih gubitaka transformatora [2] Un [kV] tgδ [x10-3

110

]

VN : SN+NN VN : M

< 0,02 < 0,02

NN : SN + VN NN : M

< 0,02 < 0,02

Ocjena stanja izolacije s pomoću graničnih vrijednosti dobra je za procjenu cjelokupnog stanja izolacije, ali je nedovoljno osjetljiva na promjene u nekom malom dijelu izolacije, zbog parcijalnih izbijanja, manjih lokalnih pregrijavanja i ovlaženja ili oštećenja izolacije.


15

3.1.3 Ispitivanje vlažnosti izolacije transformatora metodom obnovljenog napona Metodom određivanja spektra polarizacije izolacijskog sustava, mjerenjem obnovljenog napona (RVM) utvrđuje se stupanj vlažnosti papirne izolacije transformatora bez njegova otvaranja (uobičajeno se transformator otvarao te uzimao uzorak papirne izolacije koji se transportirao do laboratorija, pri čemu se mogao onečistiti). Ukoliko se izolacija izvrgne djelovanju električnog polja, njeno se ponašanje opisuje električnom vodljivosti i električnom polarizacijom. Polarizacija je pojava zakretanja postojećih električnih dipola u smjeru polja i stvaranje novih dipola. Električni dipol tvore međusobno jednaki pozitivni i negativni naboji s razmaknutim težištima. Spektrom polarizacije naziva se intezitet polarizacije kao funkcija vremenskih konstanti polarizacijskih mehanizama, koji su ovisni o svojstvima, strukturi i stanju tvari, tj. izolacije. Polarizacijski spektar izolacije transformatora, određen je sadržajem vode u izolaciji, u području vremenskih konstanti od 0,02 s do 10 000 s [10], [11].

Transformator se može prikazati kao kondenzator, s elektrodama koje s jedne strane tvori niskonaponski namot, a s druge strane visokonaponski namot i svi uzemljeni dijelovi transformatora, uključivši jezgru i kotao. Izolacija transformatora koja je sačinjena od papira i ulja tvori dielektrik toga kondenzatora.

Uređaj za mjerenje obnovljenog napona sastoji se od stabiliziranog istosmjernog izvora, dviju sklopki, voltmetra i mikroprocesora koji upravlja uređajem čija je nadomjesna shema prikazana na slici 10 [10]. Mjerenje spektra polarizacije izolacije energetskih transformatora s uljno papirnom izolacijom provodi se metodom obnovljenog napona, slika 12. Vr predstavlja iznos tjemene vrijednosti obnovljenog napona dok Sr početni porast obnovljenog napona. Tijekom mjerenja ispitivani energetski transformator višestruko se nabija i izbija u različitim vremenskim razmacima. Vrijeme nabijanja ostvaruje se sklopkom S1 (slika 11), na slici 12. označena su s tc, ponavljanju se u koracima 1:2:5 od 0,02 s do 10000 s. Vrijeme izbijanja ostvaruje se sklopkom S2 (slika 10), označena s td

d c1t t2

=

ponavljaju se u jednakim koracima kao i vremena nabijanja, ali vremenski traju upola kraće, prema izrazu (11).

(11)

Stabilizirani izvor 2000 V

Mikroprocesor

Mjerni uređaj

S1

-

+

S2 V

Slika 11. Nadomjesna shema uređaja za mjerenje spektra polarizacije


16

U [V]

mU

ttc d tm

Vr

Sr [V/s]

t [s]

Slika 12. Vremenski prikaz mjerenja RVM

Za vrijeme nabijanja tc dolazi do polarizacije izolacije. U tijeku vremena izbijanja td stezaljke se kratko spajaju te dolazi do djelomične depolarizacije izolacije. Zatim se prekida kratki spoj te se priključuje voltmetar s velikim ulaznim otporom koji je spojen s mikroprocesorom. Mjerenje je automatizirano te mikroprocesor odgovarajućim programom bilježi vrijednosti Vr, Sr te vrijeme postizanja obnovljenog napona tm

Predmetna mjerna metoda osjetljiva je na promjenu vlage u zraku pa u slučaju kiše ili rose nije preporučljivo započinjati mjerenja. Tijekom trajanja mjerenja poželjno je da temperatura ispitivanog transformatora bude jednaka, jer se sadržaj vode mijenja s promjenom temperature za 0,05%/K. Pri temperaturi nižoj od 8°C i višoj od 40°C nije preporučljivo mjeriti ovom metodom.

.

Poznato je da ukoliko je sadržaj vlage u papirnoj izolaciji transformatora veći od 3% potrebno je provesti sušenje izolacije.

Na slici 13 prikazan je mjerni spoj prilikom ispitivanja vlažnosti papirne izolacije tronamotnog transformatora. Spajanje uređaja se izvodi na način da VN i NN izvodi namota se kratko spoje te priključe na plus izvod uređaja dok se SN namot spaja na minus izvod uređaja.

R4

R2 R3R1

NN SN VN

R5

mjerni instrument


17

Slika 13. Mjerni spoj tronamotnog transformatora

Ukoliko je mjerenje u tijeku više se ne preporuča prekidati. Ako se započinje novo mjerenje potrebno je sačekati da se isprazni zaostali naboj namota koji je ostao prilikom prvog mjerenja. Zbog preostalog naboja svako iduće mjerenje traje duže. Ova metoda može sa smanjenom osjetljivošću registrirati i lokalna navlažena ili ostarjela područja izolacije.

3.2 Kontrola namota i jezgre

3.2.1 Ispitivanje jezgre transformatora mjerenjem struja magnetiziranja Mjerenjem struja magnetiziranja kontrolira se stanje magnetskog kruga transformatora. Nagle promjene struja magnetiziranja upućuju na oštećenje jezgre i tada je potrebna sanacija transformatora.

Primjer topljenja pregrijane jezgre

Predmetno mjerenje (slika 14) potrebno je provesti prije mjerenja djelatnog otpora jer u protivnom dolazi do pogreške zbog istosmjernog magnetiziranja jezgre.


18

A

A

3 x 380 V50 Hz

B C N

VN

SN

mA mB mC mN a b c

NN

x

Slika 14. Shema mjerenja struje magnetiziranja VN namota, tronamotni transformator

Mjerenje struja magnetiziranja provodi se za sve naponske razine i to za svaku fazu pojedinačno, naponom od 380 V, 50 Hz uporabom trofaznog regulacijskog transformatora.

Usporedbom izmjerenih struja magnetiziranja s referentnim vrijednostima može se utvrditi stanje jezgre. Referentne vrijednosti su one izmjerene u tvornici ili prilikom prvog mjerenja, a pretpostavlja se da je tada magnetski krug transformatora bio ispravan.

Tablica 6. Granične vrijednosti struja magnetiziranja

Gdje je Im izmjerena vrijednost struja magnetiziranja, a Iref

referentna vrijednost struja magnetiziranja.

3.2.2 Mjerenje djelatnog otpora namota Povećanje djelatnog otpora dovodi do pregrijavanja namota, što može izazvati njegov prekid. Mjerenjem djelatnih otpora namota U-I metodom provodi se kontrola kontakata regulacijske sklopke, namota te njegovih spojeva. Mjerenje djelatnog otpora provodi se između faza VN namota i neutralne točke te na svim položajima regulacijske sklopke. Za izvor može se koristiti stabilizirani izvor ili baterija. Vrijednosti dobivenih djelatnih otpora mogu se uspoređivati samo s vrijednostima dobiveni mjerenjem u istom mjernom spoju te na referentnoj temperaturi od 20ºC.

Stanje transformatora Kriterij usporedbe

Ispravan Im ≤ 2·I

Nepouzdan ref

2·Iref < Im ≤ 10·I

Neispravan ref

Im > 10·Iref


19

Djelatni otpor se mjeri U-I metodom prema slici 15 gdje je prikazana shema mjerenja djelatnog otpora prilikom mjerenja u fazi A prema neutralnoj točki. Na isti način izvedena su mjerenja između svakog faznog vodiča i neutralne točke. Djelatni otpor namota je ovisan o temperaturi pa se izmjereni rezultati se preračunavaju (12) na temperaturu R20

2020

TkR Rk T+

=+

od 20ºC da bi se dobio otpor na referentnoj temperaturi.

(12)

gdje je RT

Korekcijski faktor u odnosu na temperaturu pri kojoj je provedeno mjerenje prikazan je na slici 15. Da se dobila vrijednost djelatnog otpora namota na referentnoj temperaturi od 20ºC korekcijski faktor se množi s izmjerenom vrijednošću djelatnog otpora namota, [4].

izmjereni djelatni otpor pri nekoj temperaturi T, k konstanta (bakar 235, aluminij 225) te T temperatura namota transformatora prilikom mjerenja.

A

A B C N

VN

SN

mA mB mC mN a b

NN

c x

V

Slika 15. Shema mjerenje djelatnog otpora U-I metodom


20

0,8

0,85

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

0 10 20 30 40 50 60 70

Temperatura [°C]

Kor

ekci

jski

fakt

ora

k R

Slika 16. Vrijednosti korekcijskog faktora pri različitoj temperaturi

Stanje namota može se ocjeniti na temelju dva kriterija.

Prvi kriterij: usporedbom referentnih i izmjerenih vrijednosti može se utvrditi stanje namota energetskog transformatora. referentne vrijednosti su tvorničke ili one izmjerene na mjestu ugradnje prilikom puštanja u pogon.

Drugi kriterij: apsolutne vrijednosti djelatnih otpora na sve tri faze trebaju biti približno jednake. Ukoliko apsolutni iznosi jedne faze odstupaju od drugih za više od 3 %- 5% pretpostavlja se da postoje u namotu loši spojevi. Postotna razlika djelatnih otpora računa se iz izraza:

max min

min

100namotaR RR

R−

∆ = ⋅ [%] (13)

gdje su Rmax i Rmin

Vrijednost otpora namota u svakom položaju regulacijske sklopke u odnosu na referentnu vrijednost mora biti približno jednak tj. grafički prikaz otpora namota po svim položajima regulacijske sklopke trebao bi biti pravac. Ukoliko postoje odstupanja od linije pravca, znači da je došlo do oštećenja kontakata sklopke ili spojeva unutar tog dijela namota. Pritom treba znati da u srednjem položaju regulacijske sklopke dolazi do prekapčanja namota grube regulacije, što dovodi do promjene djelatnog otpora namota u tom položaju regulacijske sklopke.

najviša i najniža vrijednost otpora faze jednog namota.


21

3.3 Ispitivanja deformacije namota

3.3.1 Mjerenje rasipnih induktiviteta Dinamičke sile uzrokovane strujama kratkog spoja mogu mehanički deformirati namot. Deformacija namota se očituje izbacivanjem jednog ili više zavoja ili pomakom cijelog namota stvaranjem usjeka ili izbočina, [6].

Primjer deformacije srednjenaponskog namota

Ukoliko dođe do takvih pomaka dolazi i do promjena rasipnog induktiviteta Lx i kapaciteta Cx

2r

XN N I N A N AL

I I l lµ µ⋅Φ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= = =⋅

. Mjerenjem rasipnih induktiviteta moguće je utvrditi da li su na namotu zabilježeni pomaci ili određene deformacije. Induktivitet je ovisan o presjeku zračnog raspora između pojedinih namota kada se jedan namot kratko spoji. Na taj način je presjek primarnog namota kompenziran presjekom sekundarnog namota. Glavni magnetski tok tvore silnice kroz zavoje primarnog i sekundarnog svitka dok rasipni tok primarnog ili sekundarnog svitka tvore silnice oko zavoja primarnog odnosno sekundarnog svitka. Rasipni induktivitet se upotrebljava umjesto rasipnog toka i određen je izrazom:

(14)

gdje je LX rasipni induktivitet, Φr

Ukoliko je promjena na namotu takva da dođe do međuzavojnog spoja velika je vjerojatnost da će proraditi zaštita Buholtzovim relejem te neće doći do promjene rasipnog induktiviteta. Uslijed promjene presjeka zbog deformacije namota doći će do promjene rasipnog induktiviteta.

rasipni magnetski tok, I struja kroz svitak, N broj zavoja, μ permeabilnost, A presjek zračnog raspora i l duljina namota.

Mjerna metoda koja se često upotrebljava prilikom mjerenja rasipnog induktiviteta pa tako i kod predmetnog mjernog transformatora je U-I metoda (slika 17).


22

220 V50 Hz

A

A B C N

VN

SN

mA mB mC mN a b

NN

c x

V

Slika 17. Shema mjerenja rasipnog induktiviteta U-I metodom

Izmjenični naponski izvor 220 V priključuje se na namote te se očitavaju mjerne veličine voltmetrom i ampermetrom. Izmjerene vrijednosti napona i struje uvrste se u izraz za rasipnu reaktanciju:

22

2i

LUX RI

= − (15)

Iz rasipne reaktancije XL

2L

xXL

fπ=

⋅ ⋅

izračuna se rasipni induktivitet:

(16)

Na mjernim spojevima, vodičima, namotima i mjestima kratkog spajanja moguće je povećanje otpora, odnosno dobivanja netočnih rezultata što je nedostatak U-I metode. Otpor izmjeren istosmjernom strujom odstupa od onoga koji se pojavljuje u slučaju mjerenja izmjeničnom strujom zbog utjecaja skin efekta i gubitaka djelatne snage u magnetskoj jezgri. Često se koristi i metoda mjerenja rasipnog induktiviteta Maxwellovim mostom koja se temelji na usporedbi nepoznatog induktiviteta i nepoznatog djelatnog otpora s poznatim kapacitetom i poznatim djelatnim otporima. Na rezultate predmetnog mjerenja djelatni otpor namota nema nikakvog utjecaja pa se Maxwellov most može ocijeniti kao bolje rješenje od U-I metode mjerenja rasipnih induktiviteta. Promjenu stanja geometrije namota utvrđuje se na osnovu dva kriterija. Prvi kriterij uspoređuje izmjerenu vrijednost s referentnom prema izrazu (17) te se dobiveni rezultati vrednuju prema kriterijima iz tablice 5.

100%X XrefX

Xref

L LL

L−

∆ = ⋅ (17)


23

gdje LX predstavlja vrijednost rasipnog induktiviteta prethodnog referentnog mjerenja, a LXref

vrijednost rasipnog induktiviteta zadnjeg mjerenja, [6].

Tablica 5. Granične vrijednosti rasipnog induktiviteta Ocjena stanja transformatora ΔLIspravan

X < 2.5 %

Nepouzdan 2.5% - 5 %

Neispravan > 5 %

Ukoliko je ΔLX veći od 5% preporučeno je isključiti transformator iz mreže te pristupiti pregledu namota. Ukoliko se vrijednosti ΔLX

U praksi često nisu poznata referentna mjerenja stoga se stanje deformacije namota može zaključiti prema drugom kriteriju. On se temelji na pretpostavci da se u slučaju kratkog spoja transformatora pojavljuju nesimetrične sile koje oštećuju samo jedan namot. Ova pretpostavka ne mora uvijek biti točna, jer postoji i mala mogućnost pojave simetričnih dinamičkih sila koje oštećuju sva tri namota. Asimetričnosti rasipnih induktiviteta ΔL

kreće u granicama između 2.5% i 5% transformator je nepouzdan te se preporuča daljnja mjerenja dijagnostičkom metodom mjerenja frekvencijskog odziva.

Xasim

max min

min

100%X XX asim

X

L LLL−

∆ = ⋅

računa se iz:

(18)

gdje je LXmax i LXmin predstavljaju najveću i najmanju vrijednost izmjerenog rasipnog induktiviteta jednog namota. Odstupanje asimetrije rasipnog induktiviteta ΔLXasim

do 2.5% smatra se normalnim, a najčešće se kreće oko 1% što se smatra posljedicom nesavršenosti izrade i montaže namota.

3.3.2 Ispitivanje deformacija namota mjerenjem frekvencijskog odziva transformatora (FRA)

Ukoliko rezultati ispitivanja deformacije namota mjerenjem raspinih induktiviteta upućuju na promjenu geometrije namota, dodatna potvrda stanja namota dobiva se metodom mjerenja frekvencijskog odziva. FRA metoda ima mogućnost detekcije kvarova transformatora koji utječu na promjenu induktiviteta ili kapaciteta samog namotaja ili između namotaja. Metoda mjerenja frekvencijskog odziva je komparativna metoda, što znači da ne postoji kvantificirana veza između geometrijskih promjena u transformatoru i promjene u frekvencijskom spektru koje se dobije tim mjerenjem. Slijedom toga pri interpretaciji mjerenja razlikuju se tri moguća postupka:

- usporedba izmjerenih rezultata s referentim mjerenjem,

- usporedba mjerenja između faza i

- usporedba mjerenja s istim tipom transformatora.


24

Prilikom FRA mjerenja u frekvencijskoj domeni transformator se pobuđuje sinusnim naponima varijabilne frekvencije od nekoliko desetaka Hz pa do približno 1 MHz. Promjene u frekvencijskom odzivu ukoliko se radi o slijedećim vrstama kvarova; kratko spojenim zavojima, zatvorenim strujnim petljama, problemima vezanim uz jezgru ili neuzemljenu jezgru mogu se očekivati u donjem dijelu frekvencijskog spektra (do 10 kHz), dok se u srednjem dijelu mogu otkriti aksijalni pomaci namota (iznad 200 kHz) ili radijalni pomaci unutarnjih namota (od 5 kHz o 500 kHz) [8]. Za metodu mjerenja frekvencijskog odziva (FRA) kao potpuno komparativnu metodu, važna je ponovljivost rezultata mjerenja. FRA metoda posebno je pogodna za otkrivanje pomaka namota u radijalnom ili aksijalnom smjeru i deformacije namota. Glavni problem predstavlja ocjena rezultata i promjena (pomaka) na FRA karakteristikama, kako bi se detektirali već nastali ili potencijalni kvarovi.

Tijekom FRA mjerenja u vremenskoj domeni transformator se mora odspojiti od mreže. Ispitni transformator se pobuđuje sa širokopojasnim signalom. Odzivni signal će biti ovisan o ulaznom signalu. Oba signala se analiziraju pomoću brze Fourierove transformacije (FFT). Kompleksna FRA krivulja se dobije kao kvocijent FFT transformiranog izlaznog i ulaznog signala. Prilikom FRA mjerenja u frekvenciskoj domeni ispitivani transformator se pobuđuje sa sinusnim naponima varijabilne frekvencije. Odziv se ovisno o vrsti spoja mjeri na drugom namotu ili na drugom kraju istog namota. Prijenosna funkcija se dobiva izravno iz omjera izlaznog i ulaznog signala, na širokom pojasu frekvencija od 100 Hz do 1 MHz. Izražava se kao:

( )( )

2

1

20 logV f

kV f

= (19)

Postoji 6 mogućih vrsta spojeva, ovisno o grupi spoja i izvedbi transformatora. Ulazna i izlazna impedancija analizatora mreže ima utjecaja na rezultate mjerenja, te je stoga u slučaju većine uređaja odabrana konstantna vrijednost od 50 Ω. Iskustveno je pokazano da u slučaju malih geometrijskih promjena mjerenje prijenosne admitancije daje manje relativne promjene omjera, nego u slučaju mjerenja prijenosne funkcije napona. Razlog tome je što je izlazni signal prilikom mjerenja struje izrazito mali, te se stoga prakticira mjerenje prijenosne funkcije napona.

3.4 Mjerenje kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka provodnih izolatora

Provodnici ili provodni izolatori sastavni su dijelovi svakog energetskog transformatora. Oni povezuju transformator sa sabirnicama rasklopnog postrojenja na takav način da kroz njih prolazi jedan ili više vodiča na visokom naponu koji su spojeni s izvodima namota transformatora. Provodnici se koriste i na raznoj drugoj elektroenergetskoj opremi, kao što su visokonaponski prekidači i slično. Osim procesa starenja, provodni izolatori su vrlo često izloženi najrazličitijim utjecajima, kako iz okoline (vanjska onečišćenja na zakriljima, atmosferski utjecaj kiše, snijega, vjetra), tako i od strane elektroenergetske mreže (preopterećenja, prenaponi). Zbog svoje specifične konstrukcije izloženi su mehaničkim naprezanjima, koja su posljedica termičkog širenja sabirnica u rasklopnom postrojenju, jakog vjetra, oštećenja nastalim ljudskim djelovanjem, te pristupa malih životinja i sl. Svaki provodnik mehanički nosi priključni vod, pri čemu je izložen silama različitog porijekla: silama zbog vlastite težine, težine priključka, naslaga leda, sila koje su posljedica termičkog širenja sabirnica,


25

provodnika i transformatora, te silama zbog vjetra, vibracija, seizmičkog djelovanja, elektrodinamičkih sila, itd.

Kvar provodnog izolatora

Mjerenjem faktora dielektričnih gubitaka moguće je utvrditi stanje izolacije i eventualna oštećenja kondenzatorskih obloga. Moguće je mjeriti faktor dielektričnih gubitaka samo na provodnim izolatorima kapacitivnog tipa. Mjerenje se provodi na mjernom priključku ukoliko postoji, u protivnom potrebno je skidati provodni izolator. Provodni izolator sastoji se od serijski spojenih obloga, tj. kondenzatora jednakih kapaciteta, označenih na slikama s C1,..., Cn (slika 18).

Mjerni izvod u normalnom pogonu je uzemljen, a tijekom ispitivanja provodnog izolatora potrebno je odspojiti mjerni izvod i na njega priključiti mjerni kabel. Cmj je kondenzatorska obloga na koju je spojen mjerni priključak. Da bi se izbjegle pogreške u mjerenju potrebno je prije mjerenja očistiti i osušiti vanjsku površinu provodnog izolatora.

Granične vrijednosti tgδ provodnih izolatora prikazane su u tablici 6 [9].


26

C4

Vodič

Cn

C2C1

C3

Mjerni izvod

Cmj

Slika 18. Nadomjesna shema provodnog izolatora kapacitivnog tipa

Tablica 6. Granične vrijednosti tgδ provodnih izolatora Ocjena stanja Izmjerena vrijednost tgδ [x10-3

Ispravan

]

< 0,7

Nepouzdan 0,7 - 1

Neispravan ≥ 1

Ukoliko su vrijednosti tgδ od 0,7 – 1 preporučuje se provodni izolator zamijeniti za najdulje godinu dana, a ukoliko je ≥ 1 potrebno ga je zamijeniti odmah. Kapacitet provodnog izolatora je specifična vrijednost za svaki provodni izolator. Referentna vrijednost je ona izmjerena vrijednost izmjerena prije puštanja u rad transformatora. Broj obloga kondenzatorskog izolatora kreće se između 10 i 20. Ukoliko je promjena kapaciteta veća od 5%-10% treba provesti dodatna ispitivanja odnosno kromatografsku analizu plinova.

3.5 Fizikalno-kemijska analiza ulja i preostali vijek trajanja ulja

Fizikalno-kemijska analiza ulja odražava stanje ulja što uključuje ocjenu stupnja kemijske degradacije (boja i čistoća, neutralizacijski broj i prisutnost taloga), ocjenu u ulju otopljena onečišćenja polarnog karaktera (faktor dielektričnih gubitaka), sadržaj vode u ulju, te ponašanje ulja u električnom polju (probojni napon, specifični električni otpor ulja). Probojni napon ulja mjeri se na uzorku u standardiziranoj ćeliji s razmakom elektroda od 2,5 mm. Prilikom mjerenja probojnog napona brzina podizanja ispitnog napona iznosi 2 kV/s. Dielektrična čvrstoća ulja neposredno ovisi o vlažnosti ulja. Za slučaj da je izmjereni rezultat lošiji od graničnih kriterija potrebno je poduzeti mjere za poboljšanje stanja ulja u što može biti uključeno filtriranje, sušenje ili zamjena ulja. Faktor


27

dielektričnih gubitaka i specifični električni otpor ulja mjeri se u standardiziranoj ćeliji pri temperaturi od 90°C. Faktor dielektričnih gubitka mjeri se pri naponu od 2 kV, 50 Hz, a specifični električni otpor mjeri se istosmjernim naponom od 500 V.

Voda u ulju potječe iz procesa proizvodnje ulja, uslijed ovlaživanja iz atmosfere ili nastaje kao produkt starenja celuloze papirne izolacije. Povećanje sadržaja vode u ulju ubrzava starenje celulozne izolacije. Boja i čistoća ulja korisna su u smislu usporedbe. Nagla promjena boje ulja može biti znak njegova ubrzanog starenja ili onečišćenja, a smanjena čistoća ulja može biti znak prisutnosti taloga ili grafita u ulju. Neutralizacijski broj predstavlja količinu kiselih sastojaka. Uslijed oksidacijskih procesa starenja, neutralizacijski broj raste, a izražava se u mgKOH/g ulja potrebnog da se ulje neutralizira. Prema IEC-u taj broj mora biti manji od 0.3.

Kiseline u ulju nagrizaju metalne dijelove transformatora i ubrzavaju proces degradacije papira. Talog nastaje kao posljedica starenja ulja i celulozne izolacije, a čine ga grafiti, produkti korozije te može imati utjecaj na dielektrična svojstva ulja. U tablici 7 prikazane su granične vrijednosti fizikalno kemijskog ispitivanja ulja kao i maksimalno dozvoljena količina vlage u ulju.

Tablica 7. Granične vrijednosti fizikalno kemijskog ispitivanja ulja Parametar Granična vrijednosti

probojni napon ≥ 50 kV

faktor dielektričnih gubitaka tgδ, pri 90 °C < 0,2

sadržaj vode < 30 mg/kg

neutralizacijski broj K ≤ 0,20 mg KOH / g ulja B

specifični električni otpor, pri 90 °C ≥ 1 GΩm

površinska napetost, pri 25 °C ≥ 20 mN/m

Razina napona (kV) Maksimalna vlažnost (ppm)

5 30

15 30

35 25

69 20

≥138 15

Određivanje preostalog vijeka transformatorskog ulja je skup dijagnostičkih metoda koje se temelje na usporedbi fizikalnih i kemijskih svojstava ulja prije i nakon starenja. Pokus ubrzanog starenja se provodi u laboratoriju, na uzorcima ulja u dostavnom stanju i uz dodatak inhibitora oksidacije. Ispituje se termička stabilnost ulja tj. procjenjuje se tempo slabljenja svojstava ulja u narednom pogonskom razdoblju.


28

3.6 Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju

Kromatografija je metoda odvajanja koja se zasniva na različitoj raspodjeli komponenti uzorka između dvije faze od kojih je jedna nepokretna (stacionarna) a druga pokretna (mobilna). Stacionarna faza može biti čvrsta ili tekuća, a mobilna tekuća (tekućinska kromatografija) ili plinovita (plinska kromatografija). Komponente se pod utjecajem mobilne faze kreću kroz stacionarnu fazu različitom brzinom i tako se razdvajaju.

Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju spada u najpouzdanije dijagnostičke metode, a odražava stanje izolacijskog sustava transformatora, koje može biti normalno ili može postojati odstupanje pri čemu se procjenjuje vrsta naprezanja koje uzrokuje odstupanja (električno, termičko) kao i vrsta oštećenja i nastalog kvara. U normalnim pogonskim uvjetima plinovi otopljeni u transformatorskom ulju potječu iz zraka i od produkata procesa starenja uljno-papirne izolacije, a u nenormalnim pogonskim stanjima stvara se plin kao posljedica prekomjernog električnog ili toplinskog naprezanja. Produkti razaranja transformatorskog ulja su vodik, metan, acetilen etilen i etan, a kao produkt razaranja celuloze nastaje ugljični monoksid i ugljični dioksid. Granične vrijednosti koncentracije plinova u ulju dane su u tablici 8.

Tablica 8. Granične vrijednosti koncentracije plinova u ulju

Plin

Vod

ik

[H2

Met

an

]

[CH

4

Ace

tilen

]

[C2H

2

Etile

n

]

[C2H

4

Etan

]

[C2H

6

Ugl

jični

m

onok

sid

]

[CO

]

Ugl

jični

di

oksi

d

[CO

2

Kis

ik ]

[O2

Duš

ik

]

[N2

Granične vrijednosti

]

(μl/l ulja), ppm 300 200 300 300 200 1000 10000 / /

Prilikom električnih pražnjenja s velikom gustoćom energije ulje se uslijed visokih temperatura pirolizom razlaže na svoje elementarne dijelove. Oslobađa se ugljik i acetilen te ugljični monoksid (ako je kvarom obuhvaćena i celulozna izolacija). Toplinski kvarovi rezultat su preopterećenja namota, nedovoljnog hlađenja i pojave toplih točaka pod utjecajem magnetskog toka. Posljedice su ovisne o temperaturi pa pri temperaturi ispod 300ºC nastaju metan i etan. Pri temperaturi između 300ºC i 1000ºC mogu se očekivati teži kvarovi, a pri temperaturama većim od 1000ºC dolazi do uništenja neorganskih izolacijskih slojeva i topljenja metalnih materijala, pri čemu dolazi do pojave etilena i acetilena.

3.7 Stupanj polimerizacije papira (DP)

Ispituje se preostali vijek trajanja izolacije (tempo propadanja u odnosu na početno stanje i vrijeme u pogonu). Po kemijskom sastavu izolacijski papir je čista celuloza. Dužina lanca molekule celuloze izražava se prosječnim viskozimetrijskim stupnjem polimerizacije. Uslijed utjecaja temperature i prisutnosti kisika nastupa skraćivanje lanaca, što se očituje smanjenjem stupnja polimerizacije. Fizikalno to znači slabljenje mehaničkih svojstava papirne izolacije, a u tehničkom smislu smanjenje otpornosti transformatora na dinamičke sile kratkog spoja. Odmašćeni usitnjen uzorak papira transformatora otapa se u specijalnom otapalu. Iz razlika


29

izmjerenih viskoznih otapala i otopine papira izračuna se stupanj polimerizacije papira (DP). Preostali životni vijek transformatora računa se prema izrazu (20):

( )ln ln 100 %ln ln

i Kr

O K

DP DPnDP DP

−= ⋅

− (20)

Gdje je nr preostali životni vijek transformatora [%], DPO odabrana početna vrijednost stupnja polimerizacije, DPK odabrana kritična vrijednost stupnja polimerizacije i DPi izmjerena vrijednost stupnja polimerizacije. Uobičajena vrijednost DPO za nove transformatore iznosi od 800 do 1200, a vrijednosti DPK

kreću u vrijednostima od 150 do 250.

3.8 Sadržaj čestica u ulju i 2-furfural (2-FAL) i spojevi

Starenjem papirno-uljne izolacije transformatora razgrađuje se celuloza, a posljedica je stvaranje specifičnih spojeva – furana (furfuraldehida). Visokoučinska tekućinska kromatografija (HPLC) omogućuje procjenu stanja papira na temelju produkata razgradnje papira, furana, otopljenih u transformatorskom ulju. Za određivanje stupnja degradacije, odnosno ostarjelosti papira, koristi se 2-furfural (2FAL), jedan od pet karakterističnih derivata. Ispituje se onečišćenje ulja krutim česticama (metali, grafit, vlakna), koji mogu pospješiti proboj kroz ulje. Procjenjuje se stupanj onečišćenja i brzina propadanja papira (normalno ili ubrzano starenje) te potrebni zahvati.


30

4 DIJAGNOSTIKA RASKLOPNIH POSTROJENJA 4.1 Ispitivanja mjernih transformatora

Mjernim transformatorima pogonske struje i naponi transformiraju se na veličine koje omogućuju upotrebu instrumenata i releja izgrađenih za nazivne struje 1-5 A i nazivnih napona 100 V. Značajke mjernog transformatora prvenstveno su određene stanjem sustava izolacije koji je vrlo osjetljiva komponenta podložna kvarovima pa čak i eksplozijama. Mjerni transformatori su zbog svoje specifične konstrukcije (izolator, izolacijsko ulje) te funkcionalnih značajki (protjecanje velikih struja, visoki napon ili prenaponi) podvrgnuti ekstremnim naprezanjima tijekom eksploatacije. Kvarovi mjernih transformatora posljedica su: konstrukcijsko-tehnološkog rješenja, utjecaja vanjskih faktora (prenaponi, havarija na susjednoj opremi,...) i prirodnog proces starenja. Prirodno starenje i procesi degradacije koji se odvijaju u sustavu izolacije tijekom vremena eksploatacije uzrokuju slabljenje ili čak potpuni gubitak značajki potrebnih za siguran pogon. Pretpostavljeni životni vijek mjernih transformatora je reda 25-30 godina. Utvrđivanje stanja mjernog transformatora u pogonu određuje se na temelju rezultata nekoliko dijagnostičkih ispitivanja i ne postoje čvrste granice na temelju kojih bi se mjerni transformator proglasio ispravnim ili neispravnim. U slučaju mjernih transformatora provodi se sustavna vizualna kontrola kojoj je cilj na vrijeme uočiti na mehaničke i druge nedostatke, koja uključuje provjeru: razine ulja, stanja površine VN izolatora, stanja antikorozivne zaštite i uzemljenja transformatora. Određeni broj dijagnostičkih ispitivanja koja se provode na mjernim transformatorima jednaka su ili su slična dijelu ispitivanja koja se koriste u slučaju energetskih transformatora:

- Električna ispitivanja na terenu:

• ispitivanja izolacije namota istosmjernim naponom: mjerenje otpora izolacije namota istosmjernim naponom 1000 V izolacije (R15'', R60'', R10'

• kontrola degradacije izolacije namota uključuje mjerenje otpora izolacije te mjerenje kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka (tgδ) izolacije s izmjeničnim naponom 10 kV, 50 Hz za strujne transformatore i 1,5 kV za naponske transformatore;

) te određivanje indeksa polarizacije (i.p.);

• mjerenje klase točnosti;

• kontrola parcijalnih izbijanja metodom ultrazvuka;

• kontrola termovizijskim snimanjem.

- Laboratorijska ispitivanja ulja:

• kromatografska analiza plinova,

• sadržaj vode u ulju,

• ispitivanje granične površinske napetosti i

• strukturna analiza (IR spektar) ulja.


31

4.1.1 Ispitivanje izolacijskog sustava mjernih transformatora istosmjernim naponom

Mjerenje otpora izolacijskog sustava strujnih i naponskih transformatora provodi se U-I metodom upotrebom stabiliziranog izvora istosmjernog napona 1000 V i nanoampermetra klase točnosti 0.5. Otpor izolacije (R10 ') predstavlja vodljivu komponentu dielektrika. U području konstantne vodljivosti (deseta minuta), nakon prijelaznih stanja, otpor izolacije praktično ovisi o količini vodljivih tvari odnosno o vlagi i nečistoći u transformatoru. Metoda ispitivanja otpora izolacije je jednostavna i jeftina. Referentni parametri koji se dobiju ispitivanjem su: otpor izolacije u 10. minuti (R15'', R60'', R10'

Prilikom ispitivanja potrebno je obratiti pozornost na relativnu vlažnost zraka jer je metoda izuzetno osjetljiva na vlagu. Da bi mjerenje otpora izolacije bilo uspješno potreban je prilagodljiv mjerni uređaj, dobra priprema ispitivanog transformatora te iskustvo mjeritelja. Visina ispitnog istosmjernog napona vrlo malo utječe na izmjerenu vrijednost otpora izolacije. Istosmjerni napon od 1000 V preporučuje se jer ne djeluje destruktivno na svim izolacijskim razinama. Priključke negativnog napona potrebno je prilikom ispitivanja spojiti na visokonaponski namot ili priključak. Otpor izolacije strujnog i naponskog mjernog transformatora mjeri se prema mjernim spojevima koje je propisao proizvođač odnosno ovisno o konstrukciji samog mjernog transformatora. Kriteriji koji se koriste za donošenje ocjene o stanju izolacije na temelju izmjerenih otpora izolacije i indeksa polarizacije iskustveni su, a u tablicama 9 i 10 prikazani su za strujne mjerne transformatore, a u tablicama 11 i 12 za naponske mjerne transformatore.

) i indeks polarizacije.

Tablica 9. Granične vrijednosti otpora izolacije strujnih mjernih transformatora Vrsta transformatora Spoj Otpor izolacije R10 Stanje izolacije

[GΩ]

Strujni mjerni transformator

VN - E < 30 izolacija loša

VN - E 30 - 60 izolacija zadovoljava

VN - E 60 - 200 izolacija dobra

VN - E > 200 izolacija vrlo dobra

Tablica 10. Granične vrijednosti indeksa polarizacije strujnih mjernih transformatora Vrsta transformatora Spoj Indeks polarizacije i.p. Stanje izolacije


VN - E < 1,4 izolacija loša

VN - E 1,4 - 1,7 izolacija zadovoljava

VN - E 1,7 - 2 izolacija dobra

VN - E > 2 izolacija vrlo dobra


32

Tablica 11. Granične vrijednosti otpora izolacije naponskih mjernih transformatora Vrsta transformatora Spoj Otpor izolacije R10 Stanje izolacije

[GΩ]

Naponski mjerni transformator

VN - E > 5 izolacija loša



VN - E < 30 izolacija vrlo dobra

Tablica 12. Granične vrijednosti indeksa polarizacije naponskih mjernih transformatora Vrsta transformatora

Spoj Indeks polarizacije i.p. Stanje izolacije

Naponski mjerni transformator

VN - E < 1,2 izolacija loša

VN - E 1,2 - 1,3 izolacija zadovoljava

VN - E 1,3 - 4 izolacija dobra

VN - E >1,4 izolacija vrlo dobra

4.1.2 Ispitivanje izolacijskog sustava mjernih transformatora izmjeničnim naponom mjerenjem kapaciteta i faktora dielektričnih gubitaka

Kut dielektričnih gubitaka (tgδ) predstavlja radnu komponentu dielektrika. Rezultati mjerenja izolacijskog sustava izmjeničnim naponom odnosno iznosi faktora dielektričnih gubitaka ovise o količini vodljivih tvari (vlaga i nečistoća) u izolaciji, vrsti izolacijskog materijala te o tipu izolacije transformatora. Mjerenjem otpora izolacije R10

Otpor izolacije i tangens kuta dielektričnih gubitaka mjernih transformatora eksponencijalno su ovisni temperaturi izolacije. Izmjereni vrijednosti otpora izolacije R

i faktora dielektričnih gubitaka može se ustanoviti u kojoj je mjeri neka izolacija ovlažena odnosno u kojoj mjeri je zastupljena degradacija (ostarjelost) izolacije.

10

KRR 1

)(10)20(10 ϑ=

kuta dielektičnih gubitaka tgδ potrebno je radi interpretacije rezultata mjerenja preračunati na referentnu temperaturu od +20ºC. Na taj način moguće je pratiti trend starenja izolacije odnosno uspoređivati mjerenja s prethodnima na istom transformatoru. Za preračunavanje otpora izolacije na referentnu vrijednost koristi se izraz (21), a za preračunavanje kuta dijalektičnih gubitaka izraz (22):

(21)

Ktgtg 1

)()20( ϑδ = (22)


33

Gdje je K koeficijent korekcije zbog temperature. Preračunavanje je moguće i korištenjem dijagrama (slika 19) u slučaju otpora izolacije ili dijagrama (slika 20) u slučaju tangensa kuta dielektričnih gubitaka.

0,1

1

10

0 5 10 15 20 25 30 35 40

[°C]

K

Slika 19. Dijagram temperaturne ovisnosti otpora izolacije mjernih transformatora

0,1

1

10

0 5 10 15 20 25 30 35 40

[°C]

K

Slika 20. Dijagram temperaturne ovisnosti faktora dielektričnih gubitaka mjernih

transformatora


34

Po mogućnosti mjerenja je potrebno obaviti u području temperatura +10 do +30ºC. Mjerenje faktora dielektričnih gubitaka u slučaju strujnih mjernih transformatora provodi se na naponskoj razini 10 kV, a u slučaju naponskih mjernih transformatora na naponskoj razini 1,5 kV pomoću specijalnog uređaja koji omogućava mjerenje tgδ u rasponu od 0.0001 do 11, s mogućnošću razlučivanja od 2·10-6

. Kriteriji koji se koriste za donošenje ocjene o stanju izolacije na osnovu izmjerenih faktora dielektričnih gubitaka i u slučaju strujnih i naponskih (tablica 13) mjernih transformatora iskustveni su i ne razlikuju se.

Tablica 13. Granične vrijednosti pri 20ºC faktora dielektričnih gubitaka strujnih mjernih transformatora

Vrsta transformatora

Spoj tgδ [x10-3 Stanje izolacije ]


VN - E > 14 izolacija loša



VN - E < 10 izolacija vrlo dobra

Korištenjem kondenzatorske normale moguće je mjerenje kapaciteta od 1 pF do 1.1 µF s točnošću od ±0.1%.

4.2 Dijagnostika prekidača

Visokonaponski prekidač je sklopni aparat koji služi za uklapanje, trajno vođenje i prekidanje pogonskih struja te kratkotrajno vođenje i prekidanje struje kratkog spoja. Dimenzionira se prema kratkospojnoj prekidnoj moći Ip koja vrijedi uz cosφ ≥ 0,15. Kratkospojna uklopna moć obično iznosi Iukl = 2,5 Ip

- električna (prekidanje struja kvara, sklopni i atmosferski udarni prenaponi itd.),

. Kada je visokonaponski prekidač u uklopljenom stanju njegova impedancija zanemarivo je malena dok u isklopljenom stanju ima beskonačno veliku impedanciju. Prijelaz iz jednog u drugo stanje ne smije izazivati velike prenapone u elektroenergetskoj mreži. Visokonaponski prekidač je tijekom pogona izložen različitim vrstama naprezanja:

- mehanička (sile prilikom sklapanja, elektrodinamičke sile struja kratkog spoja, vjetar i dr.),

- toplinska (temperatura okoline, zagrijavanje nazivnom strujom, strujom kvara i dr.),

- kemijska (produkti raspada plina zbog električnog luka, vlaga, prašina i sl.). Nakon transformatora i kabela raspoloživost prekidača najvažnija je za siguran i pouzdan pogon postrojenja iako kvar na prekidaču nije toliko kritičan kao kvarovi na transformatorima i kabelima jer je kvar relativno lako locirati, prekidač je lako zamijeniti, a iznimno ga se može i premostiti. Na životni vijek prekidača najveći utjecaj imaju broj isklopa i jakost struje pri isklopu


35

kratkog spoja, a najčešći kvarovi na prekidaču nisu proboji izolacije nego mehanički kvarovi i kvarovi u upravljačkim krugovima.

Pravilnim izborom odgovarajućih dijagnostičkih metoda aktivnosti održavanja mogu se prilagoditi stvarnom stanju prekidača. Dijagnostička ispitivanja se obično provode na prekidaču izvan pogona (engl. off-line tests), međutim postoje i ispitivanja tijekom pogona (engl. on-line tests), a obuhvaćaju ispitivanja mehaničkih operacija odnosno mjerenje sklopnih vremena i nesinkronizma polova, mjerenje otpora glavnih strujnih putova (mjerni, zaštitni uređaji i signalizacije), ispitivanje izolacije (kvaliteta plina SF6, kontrola gustoće, nepropusnost) te pomoćnih uređaja. Značajni parametri za funkcionalnost prekidača koji se prate su: otpor glavnih strujnih krugova, pogonska vremena, upravljačka vremena, gibanje kontakata, trošenje kontakata, a u slučaju SF6

Zbog vrlo rijetkih kvarova na izolacijskom sustavu prekidača dijagnostika se prekidača najčešće i ne bavi tom problematikom, izuzev u slučaju prekidača s vakuumskom komorom gdje je preporučljivo povremeno ispitivanje visokim naponom između polova prekidača. Sam izolacijski sustav prekidača građen je uglavnom od epoksidnih smola, porculana ili silikonske gume tako da je utjecaj vlage na onečišćenje izolacije zanemariv. Stoga se mjerenja povratnog napona (RVM) i tgδ u praksi gotovo i ne primjenjuju. Daleko je prikladnije mjerenje parcijalnih izbijanja radi otkrivanja mogućih nehomogenosti u izolatoru.

prekidača dodatno i kvaliteta krute izolacije, kvaliteta plina.

Težište dijagnostike je na utvrđivanju mehaničkog stanja prekidača (mjerenje vremena otvaranja i zatvaranja polova prekidača, vremena tranzicije polova pri zatvaranju i otvaranju te snimanje gibanja polova), a mjere se i prijelazni otpori kontaktnih površina polova, tj. pad napona na polovima protjecanim istosmjernom strujom 100 A. Takva se mjerenja obavljaju radi utvrđivanja mehaničkih oštećenja kontaktnih površina polova koje se oštećuju pri svakom sklapanju prekidača. Pri tome stupanj oštećenja raste s kvadratom struje koju polovi prekidaju. Sva navedena mjerenja, uključujući i trajno mjerenje struje kroz svitke za isključenje, mogu se obavljati trajno, ako se prekidačima u pogonu upravlja terminalima. Takav trajni nadzor omogućava da se za prekidač vodi trajna baza stupnja oštećenosti polova prekidača.

4.2.1 Ispitivanja mehaničkih operacija Svako uklapanje ili isklapanje velikih struja (snaga), u slučaju neuspješnog isklapanja prekidača, može završiti katastrofalno u vrlo kratkom vremenu. Lokacija prekidača u mreži, topologija mreže i vrsta sklopnog događaja utječu na veliku promjenjivost dielektričnih, toplinskih i mehaničkih stresova tijekom isklapanja i uklapanja prekidača. Dijagnostičkim ispitivanjem sklopnih vremena i nesinkronizma polova omogućava se otkrivanje potencijalnih kvarova na vrijeme, jer velika većina kvarova ne nastaje bez prethodne najave. Ispitivanjem sklopnih vremena obuhvaćena su ispitivanja sljedećih vremena: isklop (C), uklop (O), isklop-uklop (C-O), uklop-isklop (O-C), uklop-isklop-uklop (O-C-O).

Pod vremenom isklopa podrazumijeva se vremenski period od uzbude isklopnog svitka, za prekidač u zatvorenom položaju, do trenutka otvaranja kontakata u sva tri pola. Vrijeme uklopa je vremenski period od uzbude uklopnog svitka, za prekidač u otvorenom položaju, do trenutka zatvaranja u sva tri pola. Vrijeme uklop-isklop podrazumijeva vremenski period od trenutka zatvaranja kontakata prvog pola tijekom operacije uklopa do trenutka otvaranja kontakata u sva tri pola tijekom operacije isklopa. Isklopni svitak je potrebno uzbuditi u trenutku


36

zatvaranja kontakta tijekom operacije uklopa (CO-operacija bez vremenskog zatezanja). Potrebno je naglasiti da vrijeme uklop-isklop nije jednako vremenu vrijeme uklopa+vrijeme isklopa. Vrijeme isklop-uklop (tijekom automatskog ponovnog uklopa) vremenski je period od trenutka razdvajanja kontakta u svim polovima do trenutka zatvaranja prvog kontakta u sljedećoj operaciji uklopa. Vrijeme isklop-uklop može se napisati na sljedeći način: Vrijeme isklop-uklop=vrijeme trajanja luka+mrtvo vrijeme+vrijeme predpojave luka.

4.2.2 Mjerenje otpora glavnog strujnog kruga Za pouzdanost nekog sklopnog aparata, ključni je uvjet sposobnost vođenja struje primarnog kruga u zatvorenom položaju. Nemogućnost ispunjavanja tog uvjeta obično se ispoljava kao pregrijavanje kontakata, spojeva ili drugih dijelova primarnog kruga što može s vremenom dovesti do zavarivanja kontakata, ozbiljnih kvarova izolacije ili drugih velikih kvarova. Iskustvo pokazuje da se tipični proces propadanja kontakata u početku razvija prilično sporo. Naravno, to vrijedi u slučaju da aparat nije izložen nekim nepredviđenim okolnostima. Može proći i nekoliko godina dok proces propadanja ne uđe u završnu fazu koja može dovesti do potpunog loma kontakata stoga su korisna periodička dijagnostička ispitivanja.

Mjerenje otpora glavnog strujnog puta mjeri se U-I metodom pomoću strujnih i naponskih priključaka na svim polovima prekidača.Prilikom mjerenja potrebno je uvažavati temperaturu okoline. Izmjereni rezultati se preračunavaju na referentnu temperaturu od 20ºC korištenjem izraza (23):

2020

TkR Rk T+

=+

(23)

gdje je R20 djelatni otpor preračunat na onu vrijednost koju bi imao pri temperaturi od 20ºC, RT

izmjereni djelatni otpor pri nekoj temperaturi T, k konstanta, za bakar iznosi 235, a za aluminij 225 i T temperatura glavnog strujnog puta prilikom mjerenja.

4.2.3 Ispitivanja stanja izolacije Funkcija električne izolacije u slučaju sklopne opreme osigurana je kombinacijom plinovitih, tekućih i krutih dielektričnih materijala. Proboj izolacije tijekom rada obično dovodi do kratkog spoja, između faza, između faza i zemlje, ili pak kroz otvorene kontakte. Do proboja može doći kroz sam izolator ili uz njegovu površinu. Najveći postotak prijavljenih teških kvarova sklopne opreme otpada na izolaciju. Međutim, mnogi ostali kvarovi i nepravilnosti, kao što su nepravilni položaj kontakata, lom mehaničkih dijelova, previsok napon, pregrijavanje kontakata itd., mogu kao popratnu posljedicu imati proboj izolacije. Zbog velikih oštećenja uzrokovanih probojem, primarni uzrok kvara u većini slučajeva teško je pronaći te se pretpostavlja da su kvarovi izolacije često uzrokovani neispravnostima drugih dijelova.


37

4.2.4 Ispitivanje pomoćnih i upravljačkih uređaja te signalizacije Istraživanja pouzdanosti pokazuju da se velik dio kvarova pojavljuje u pomoćnim i upravljačkim uređajima prekidača. Zbog toga se obavljaju ispitivanja i kontrole kojima se preventivno mogu zamijeniti dijelovi koji se ispitivanjem ili vizualnim pregledom pokažu kao neispravni.

4.3 Ispitivanja rastavljača

Temeljni zadatak rastavljača je vidljivo odvajanje dijela visokonaponskog postrojenja koje nije pod naponom od dijela koji je pod naponom, a prema konstrukcijskoj izvedbi dijele se na višestupne i jednostupne rastavljače. Za uzemljenje pojedinog dijela rasklopnog postrojenja ili vodova (vodna polja) služe zemljospojnici koji su često mehanički vezani s rastavljačima te čine konstrukcijsku cjelinu.

4.3.1 Ispitivanje električnih i mehaničkih blokada te upravljačkih uređaja i signalizacije

Da bi se ostvarilo bezstrujno otvaranje i zatvaranje rastavljača, izvedene su mehaničke i električne blokade između prekidača, rastavljača i zemljospojnika čime je onemogućen nepravilni redoslijed sklapanja. Potrebno je ispitati daljinsko upravljanje rastavljačem iz transformatorske stanice ukoliko je preklopka „lokalno-daljinski“ na poziciji „lokalno“. Naime u tom slučaju upravljanje mora biti onemogućeno zbog zaštite ljudi u postrojenju. Ispitivanje ispravnosti mikrosklopki na vratima ormarića rastavljača vrlo je važno jer je preko njih spojeno upravljanje rastavljačem te njihovim otpuštanjem (otvaranjem vrata) postiže se dodatna sigurnost osiguranja mjesta rada. Također potrebno je ispitati ispravnost pokazivača položaja aparata i mikrosklopki za krajnje položaje aparata.

4.3.2 Mjerenje otpora glavnog strujnog puta Kao i u slučaju visokonaponskih prekidača, sposobnost vođenja struje u primarnom krugu ključna je za pouzdanost visokonaponskog rastavljača. U slučaju loših spojeva, kontakata i drugih mjesta primarnog kruga dolazi do pregrijavanja te do mogućih oštećenja samog rastavljača i prekida napajanja potrošača. Periodičnim dijagnostičkim ispitivanjima te redovnim održavanjem (revizijama) otklanjaju se navedeni problemi. Prilikom revizije rastavljača potrebno rastaviti oba kontaktna mjesta rastavljača propisno ih očistiti te podmazati ležajeve. Ispitivanja glavnih strujnih putova obuhvaćaju mjerenje padova napona na rastavljaču koji ne smiju biti viši od dozvoljenih. Ukoliko su padovi napona previsoki potrebno je lokalizirati mjesto kvara pomicanjem strujnih i naponskih priključaka te otkloniti mjesta loših spojeva.


38

5 ISPITIVANJA ODVODNIKA PRENAPONA U elektroenergetskim mrežama javljaju se prenaponi koji u postrojenjima mogu dovesti do oštećenja opreme te prekida napajanja potrošača. Temeljni zadatak odvodnika prenapona je ograničavanje amplitude predmetnih prenapona. Načelno su spojeni u paralelu sa štićenom opremom kako bi preusmjerili struju koja se javlja prilikom prenapona. U rasklopnim postrojenjima visokog napona kao osnovna zaštita pretežitu primjenu imaju odvodnici s nelinearnim otpornicima s iskrištem odnosno ventilni odvodnici te odvodnici s nelinearnim otpornicima bez iskrišta tj. cink-oksidni (ZnO) odvodnici prenapona. Za zaštitu nadzemnih vodova te manje značajnih postrojenja s niskom učestalošću atmosferskih izbijanja koriste se iskrišta te cijevni odvodnici. Zbog njihove karakteristike kašnjenja prorade te ograničene moći prekidanja struje, mogu se koristiti kao dopunska zaštitna opreme koja ima osnovnu zaštitu izvedenu ventilnim ili cink-oksidnim odvodnicima prenapona.

Izuzetnim značajkama te pouzdanošću, cink-oksidni odvodnici prenapona u današnje vrijeme istisnuli su iz uporabe sve ostale vrste odvodnika. U njihovom slučaju određenu pozornost potrebno je posvetiti jedino održavanju vijčanih spojeva te čišćenju izolatora. Ipak s obzirom da štite skupocjenu opremu provode se redovita ispitivanja promjene karakteristika odvodnika. Starenjem tijekom eksploatacijskog vijeka, odvodnik prenapona propušta sve veću struju tj. referentni napon se smanjuje to u normalnom pogonu može rezultirati pregrijavanjem te u krajnjim slučajevima uništenjem i pucanjem tijela odvodnika.

Poželjno je ispitivanje odvodnika prenapona izvoditi dok su u pogonskom stanju iz razloga što u tom slučaju nisu potrebni isklopi pojedinih polja. Mjerna metoda kojom je moguće ispitivati odvodnike prenapona u pogonu je metoda mjerenja struje odvođenja pomoću uređaja za mjerenje struje odvođenja (engl. Leakage Current Monitor - LCM). Priključivanje uređaja izvodi se na način da se mjerna sonda priključuje na odgovarajući priključak na brojaču prorade odvodnika. Ukoliko ovaj priključak ne postoji sonda se priključuje na strujna mjerna kliješta. Da bi se smanjila razlika između dva mjerenja, sonda za mjerenje električnog polja postavlja se u podnožje odvodnika uvijek na približno jednak način. Razlike su moguće zbog različitih oblika polja ovisno o pogonskom naponu i konstrukciji postolja za odvodnike.

Vrijednosti koje prikazuje LCM uređaj odnose se na radnu točku pri 0,7 Un i temperaturu od 20ºC. Ukoliko se mjerenje izvodi pri drugom naponu ili temperaturi, da bi se dobila ispravna vrijednost struje, potrebno je provesti korekciju rezultata koeficijentima K1 i K2 prema grafovima na slikama 21 i 22 (odvodnici ABB serije X i EXLIM). Vrijednost Un predstavlja nazivni napon odvodnika prenapona dok je U trenutni pogonski napon odvodnika prenapona. Uređaj LCM nije predviđen za precizno određivanje struje odvođenja, nego za praćenje eventualnog porasta struje tijekom životnog vijeka odvodnika. Iz tog razloga LCM se može upotrebljavati za ispitivanje svih vrsta cink-oksidnih odvodnika.


39

0,8

0,9

1

1,1

1,2

-10 0 10 20 30 40

Temperatura [°C]

Kor

ekci

jski

fakt

orK

1

Slika 21. Koeficijenti za korekciju mjernog rezultata K2

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

1,3

1,4

0,6 0,65 0,7 0,75 0,8

U/U n

Kor

ekci

jski

fakt

orK

2

kad su temperature različite od 20°C

Slika 22. Koeficijent za korekciju mjernog rezultata K1 u slučaju napona različitih od 0.7 Un

Korekcija mjernog rezultata odnosi se na dobivanje stvarne vrijednosti struje I

[3]

t iz očitanog rezultata I0

1 2 0tI K K I= ⋅ ⋅

.

(24)


40

6 DIJAGNOSTIKA ELEKTROENERGETSKIH VODOVA 6.1 Dijagnostika nadzemnih vodova

Za dijagnostička snimanja dalekovoda sve se više koriste helikopteri kojima se mogu vrlo učinkovito pregledati trase dalekovoda i njegovih temeljnih komponenata, kao što su stupovi, vodiči, zaštitna užad i izolatori. Obično se istovremeno provodi više dijagnostičkih postupaka: video pregled, lasersko skeniranje, termografski pregled i korona pregled. Obavezno se uz digitalnu kameru visoke rezolucije i video kamere koristi i GPS prijemnik kako bi se omogućilo precizno utvrđivanje lokacije oštećenja na dalekovodima. Svi podatci prostorno i vremenski usklađeni automatski se spremaju na računalo na kojemu se naknadno provodi njihova analiza. Predmetnim ispitivanjima omogućava se:

- ustanovljavanje stvarnog stanja na trasi dalekovoda,

- dokumentiranje dalekovoda i objekta koji se nalaze u pojasu dalekovoda,

- određivanje geometrijskih i geodetskih parametara u izmjerenom pojasu,

- prikaz parametara koji odstupaju od projektne dokumentacije,

- određivanje stupnja zarašćenosti i prikaz kritičnih mjesta te

- projektiranje zamjene vodiča i užeta za uzemljenje.

U novije vrijeme se sve više koristi termovizijsko ispitivanje dalekovoda koje se može provoditi i sa zemlje kao i snimanje korona kamerom. Primjenom predmetne tehnologije osim nedozvoljenih zagrijavanja raznih spojeva i strujnih stezaljki na strujnim mostovima u slučaju kutno-zateznih stupova, otkrivaju se i mehanička oštećenja izolatorskih lanaca, uočavaju se vodovi koji mogu doći u dodir s višim raslinjem i drvećem te stupovi koji su mehanički oštećeni.

Sve se više koriste i sustavi za prikupljanje i obradu podataka o atmosferskim pražnjenjima kojima se provodi i on-line korelacija ispada VN vodova s udarima munja. Točno određivanje lokacije udara munje omogućuje pozicioniranje kvara na dalekovodu ukoliko je isti nastao zbog atmosferskog pražnjenja. Tako se skraćuje vrijeme traženja kvara i povećava učinkovitost otklanjanja kvara. Osim toga često se upotrebljavaju i meteorološke stanice kojima se mjeri brzina i smjer vjetra, temperatura, tlak, sunčevo zračenje. Predmetni podatci također mogu olakšati lokaciju kvara na dalekovodima koji mogu biti posljedica nevremena, stvaranja leda, galopiranja vodiča i sl.

6.2 Dijagnostika kabelskih vodova

U slučaju novo položenih kabela preporučljivo i dovoljno je kabele ispitati istosmjernim naponom zbog kontrole stanje izolacije u svrhu otkrivanja mogućih mehaničkih oštećenja prilikom polaganja ili grešaka prilikom izrade kabelskih završetaka i spojnica. U slučaju starih kabela prisutan je proces erozije vanjskog omotača kabela i unutarnje, osnovne, izolacije kabela što izravno utječe na životnu dob kabela. Proces starenja kabelske izolacije posljedica je prodora vode kroz mehanički oštećen vanjski omotač kabela (plašt) u unutarnje slojeve izolacije gdje voda ispunjava šupljine u ekstrudiranim izolacijama i grana se kao mreža elektro-oksidiranim stazama. Voda na površini unutarnjih slojeva izolacije stvara tzv. vodene grane koja se


41

rasprostiru radijalno na uzdužnu os kabela. Te su grane vrlo uski kanali tj. lanci molekula vode povezanih kohezivnim silama čija se debljina kreće već od nekoliko desetaka mikrometara.

Četiri čimbenika uvjetuju stvaranje vodenih grana: električno polje, vrijeme, voda u praznini šupljine, i ulazna točka u kabelima. Vodene grane su vrlo opasne za izolacijski sustav jer su vodljive i u izolaciji koja je pod utjecajem električnog polja izazivaju poznati efekt gromobrana. To znači da na krajevima vodenih grana dolazi do izrazitog povećanja električnog polja što utječe na daljnje povećanje vodene grane te konačno do stvaranja električne grane i do proboja izolacije. Do proboja rjeđe dolazi u normalnom pogonu, a češće pri pojavi vanjskog prenapona (atmosferski prenapon) ili zemljospoja koji podižu jakost polja u cijelom kabelu, a višestruko oko vrhova vodenih grana [11,12]. Vodene grane duž kabela stvaraju se na mjestima oštećenja vanjskog plašta kabela i svako od tih mjesta potencijalno je slabo. Veći broj lokacija na kojima je došlo do stvaranja vodenih grana znači i veći broj slabih mjesta, a time i manju pouzdanost kabela.

Metode koje se danas koriste za terensko ispitivanje kabelskih vodova pretežito su one koje pronalaze slabe točke u kabelskoj izolaciji pomoću električnog proboja. Primjena ispitivanja istosmjernim naponom nije pogodna jer i pri višestruko višim naponima od nazivnog neće doći do proboja izolacije unatoč prisutnim vodenim granama. Proboji će nastupiti samo u slučaju kada postojeća vodena grana premosti cijelu debljinu izolacije ili u slučaju ekstremnih oštećenja kabela. Osim toga, primjena istosmjernog napona može biti opasna i zbog stvaranja prostornih naboja. Za procjenu onečišćenja kabelske izolacije molekulama vode primjenjuje se više metoda od kojih su najznačajnije: metoda mjerenja faktora dielektričnih gubitaka, metoda mjerenja povratnog napona i metoda detekcije parcijalnih izbijanja.

6.2.1 Mjerenje faktora dielektričnih gubitaka Ako se kabel promatra kao savršeni kondenzator prodor vode u izolaciju smanjuje njenu dielektričnu čvrstoću i gubitci u izolaciji se povećavaju. Metoda mjerenja faktora dielektričnih gubitaka pogodna je za ocjenu stanja izolacije papirnih kabela jer dobro odražava količinu vlage u izolaciji. Nedostatak metode je što daje srednje stanje kabelske izolacije. Razlog leži u ovisnosti izmjerenih rezultata o temperaturi, a temperatura se duž kabela mijenja pa je potrebno računati s nekom srednjom temperaturom. Zbog toga samo jedno mjerenje ne može biti dobar pokazatelj stanja izolacije.

Mjerenja je potrebno ponavljati više puta pri različitim temperaturama i pratiti ih u dužem vremenskom razdoblju kako bi se dobio trend faktora dielektričnih gubitaka. Prilikom ispitivanja pojavljuje se i problem korone na spojnicama koji može navesti na pogrešan rezultat. Sve su to razlozi koji tu metodu ne čine osobito praktičnom ni prihvaćenom no mnogi proizvođači ispitne mjerne opreme nude instrumentaciju za mjerenje tgδ. U svakom slučaju kabeli s oštećenom izolacijom imaju veći faktor dielektričnih gubitaka i veću promjenu predmetnog faktora s povišenjem napona, od onih s dobrom izolacijom.

Standardne vrijednosti dielektrične konstante i faktora dielektričnih gubitaka predočene su u tablici 14.


42

Tablica 14. Standardne vrijednosti k i Vrsta izolacije

tgδ k tgδ

Impregnirani papir 3.5 2.3

Impregnirani PPP 2.7 0.7

PVC 5.8 0.7

XLPE 2.3 0.1

HDPE 2.3 0.1

EPR 2.8

3.5

6.2.2 Metoda obnovljenog napona Osim za ispitivanje kabela s uljem impregniranom papirnom izolacijom, RVM metoda se koristi i u slučaju kabela s PE/XLPE izolacijom. Da bi se izbjegla potreba za ispitivanjem trenda polarizacijskog spektra, kao temelja za ocjenu progresa degradacije izolacije, razvijene su i metode koje kao rezultat daju apsolutne vrijednosti koje jednim mjerenjem opisuju stanje izolacije.

U slučaju kabela prisutna je iskustvena spoznaja da maksimalni povratni napon (napon depolarizacije nakon pražnjenja kabela) ovisi o visini napona kojim je kabel nabijan i o sadržaju nečistoća u kabelu (tj. o vodenim granama). Ako je kabel nov, maksimalni povratni napon raste u istom omjeru kao i napon s kojim se kabel nabija. To znači da ako se kabel nabijen naponom 2.5 kV nakon pražnjenja ponovno nabije na 5 V, pri dvostruko većem naponu nabijanja povratni napon mora biti oko 10 V. Ako je kabel u lošem stanju (više vodenih grana), povratni će napon biti veći od 10 V, a omjer povratnih napona bit će veći od 2. Što je kabel u lošijem stanju, to će omjer biti veći (ovo vrijedi za polietilenske kabele). Taj faktor omjera povratnih napona apsolutna je mjera procjene izolacije kabela. Mjerenje obavljeno na taj način također daje jednu srednju sliku o stanju izolacije, ali je znatno neosjetljivije na temperaturu [12].

Ispitni postupak mjerenja povratnog napona provodi se u tri faze. Prvo se provodi proces nabijanja kabela na ranije određeni istosmjerni napon (0,5U0, 1U0, 1,5U0, 2U0 ili samo s U0 i 2U0, gdje je U0 fazni napon). Nakon procesa nabijanja slijedi proces pražnjenja izolacije pri čemu se u cijelosti isprazni kapacitet Cg. Mjerenje povratnog napona zatim se vrši preko voltmetara koji bilježe ponovno nabijanje kabela. Proces ponovnog nabijanja kabela je posljedica depolarizacije polariziranih molekula; “onečišćavaća izolacije”. Količina tih molekula određuje i brzinu samog procesa pražnjenja vremenskom konstantom T=Rp/Cp. Za svako vrijeme nabijanja bilježi se maksimalni postignuti povratni napon te vrijeme nakon kojeg se taj napon pojavio. Na osnovu omjera Umax(2U0)/Umax(U0

Kao ni metoda tgδ, ni RVM metoda ne može lokalizirati problem. Rezultati mjerenja neće pokazati utjecaj vodenih grana na kratkom odsječku kabela. Na taj način može doći do zablude te kabel s jednim izrazito lošim mjestom može imati iznimno dobar dijagnostički faktor. Zbog toga se uz RVM metodu vrlo korisnom pokazala i metoda ispitivanja izmjeničnim naponom frekvencije 0.1 Hz (engl. Very Low Frequency - VLF) u trajanju od jednog sata.

) izračunava se dijagnostički faktor. To je ujedno i ocjena stanja izolacije.


43

Moguća je i primjena senzora parcijalnih izbijoja koja omogućava točnu lokaciju slabog mjesta. Na rezultate dobivene RVM metodom ne utječe spojna oprema (kabel glave i spojnice), a moguće smetnje pri mjerenju uočljive su u nestandardnim dijagramima povratnih napona.

6.2.3 Metoda parcijalnih izbijanja Metoda detekcije parcijalnih izbijanja određuje mjesta na izolaciji gdje dolazi do parcijalnih proboja koristeći vremensku razliku između dva vala što ga formiraju izboji na slabom mjestu, na temelju koje se određuje udaljenost na kojoj je došlo do proboja. Primjenom metode izaziva se namjerni porast svih potencijalno opasnih vodenih grana te namjerni proboj na slabim mjestima. Ispitivanje parcijalnih izbijanja najpovoljnije je provesti s nazivnim ili bliskim naponom. Uobičajeno se kabel prvo nabija na visoki istosmjerni napon, a potom se prazni preko serijske prigušnice. Pri tome dolazi do serijske rezonancije između prigušnice i pogonskog kapaciteta kabela. Frekvencija tih oscilacija ovisi o parametrima kabela, a kreće se od 50 Hz do 1 kHz i traje nekoliko stotina ms. U tim uvjetima dolazi do porasta polja na slabim mjestima i do izboja koji se mogu detektirati PD opremom. Za kabel je karakteristično da dio izbijenog naboja na mjestu izboja stvara val koji se širi u smjeru priključene opreme, a drugi dio naboja val koji se širi prema slobodnom kraju kabela. Drugi val kasni za prvim jer mora prijeći put od mjesta nastanka izboja do drugog kraja kabela i nazad. Pri tome dolazi do prigušenja amplitude vala i do prigušenja viših frekvencija na kabelu. Stoga su impulsi drugog vala niži i širi. Određivanjem vremenske razlike Δt može se odrediti mjesto gdje je došlo do izboja uz točnost oko ±2 m (uz više mjerenja). Kombinirajući RVM metodu s mjerenjem parcijalnih izbijanja može se utvrditi opće stanje kabela te locirati mjesta najvećih oštećenja. PD senzori mogu imati induktivni pribor, kapacitivne spojnice, ili antenu. Za detekciju signala i njihovu obradu koriste se digitalni osciloskop, spektralni analizator, impulsni generator i reflektometar.

6.2.4 Ispitivanja niskim frekvencijama Za ispitivanje se koristi se izmjenični napon (kosinus-pravokutni ili sinusoidalni valni oblik) frekvencije u rasponu 0.01-1 Hz od kojih se najčešće koristi ispitivanje na 0.1 Hz jer ispitivanje s naponima frekvencije manjom od 0.1 Hz može povećati rizik od kvara kabela nakon testiranja. Primjenom VLF metoda moguće je otkriti ozbiljne i opasne kvarove ispitivanjem s naponskom razinom od 3U0

U slučaju primjene VLF metode nema opasnosti od stvaranja prostornih naboja (kao u slučaju ispitivanja istosmjernim naponom), jer svakih 5 s dolazi do promjene polariteta. Djelomična izbijanja, koja nastaju prilikom svake izmjene polariteta, uzrokuju erozijski proces kao i u slučaju ispitnog napona frekvencije 50 Hz ali zbog spore promjene frekvencije (0,1 Hz), izbjegava se stvaranje plinskog tlaka (nagomilavanje razgradnih produkata dielektrika u obliku plina pa je metoda nerazarajuća za kabel). PD kanali kroz izolaciju mogu rasti sporo, ali rastu stalno i to u radijalnom pravcu (što ubrzava proboj izolacije) te puno brže nego u slučaju ispitivanja s naponom 50 Hz (kada PD kanali rastu aksijalno što je vrlo nepovoljno). Dijagnostička ispitivanja kabelskih sustava u kojima se koristi VLF metoda su:

u trajanju od 60 minuta. Opisana metoda ne spada u dijagnostičku metodu, međutim je neizostavni dio dijagnostičkih ispitivanja jer dovodi do proboja na najlošijim mjestima kabelske izolacije.


44

- VLF mjerenje faktora gubitaka (tgδ);

- VLF mjerenja diferencijalnog faktora gubitaka;

- VLF dielektrična spektroskopija;

- VLF harmonika struje gubitaka;

- VLF puzajuće struje;

- VLF detekcija parcijalnih izbijanja.


45

7 TERMOVIZIJSKA ISPITIVANJA Termovizijsko ispitivanje je metoda bezkontaktnog mjerenja površinskih temperatura. Ispitivanje se temelji na činjenici da svako tijelo s temperaturom iznad apsolutne nule (0K ili -273ºC) emitira elektromagnetska zračenja (toplinska zračenja) infracrvenog spektralnog pojasa koja leže na granici vidljivog crvenog spektra u valnom području >0,7 μm. Zračenje je posljedica vibracija uzrokovanih kaotičnim termičkim gibanjem molekula u tijelu materije. Navedena zračenja postaju vidljiva za ljudsko oko ukoliko temperatura tijela postigne temperaturu 500–550ºC. Vrijednost radijacije ovisi o temperaturi objekta, odnosno porastom temperature raste. Ispitivanja se izvode kamerom sa senzorom, koja detektira iznos infracrvenog zračenja odaslanog iz objekta. Vrijednost infracrvenog zračenja kamera zatim pretvara u električni signal te prenosi u računalo kamere koje te signale pretvara u temperaturne informacije. Upotrebljavajući različite boje računalo formira temperaturnu podjelu na monitoru. Formirane temperaturne raspodjele nazivaju se termogramima te ih je moguće pohraniti u memoriju računala za kasniju analizu. Termovizija je proizašla iz vojne tehnologije razvojem opreme za lokaciju izvora zračenja topline bez neposrednog kontakta s objektom.

Zadatak termovizijskog ispitivanja jest utvrditi temperaturnu raspodjelu vidljivog dijela površine ispitivanog elementa. Da bi rezultati ispitivanja bili kvalitetni opterećenje postrojenja mora biti minimalno 40% nazivne struje. Snimanja termovizijskom kamerom preporučuju se izvoditi po oblačnom vremenu jer ukoliko je vrijeme sunčano može doći do odbljesaka zbog kojih mjerenje nije upotrebljivo, ne smije se zanemariti ni utjecaj vjetra koji hladi mjesta potencijalnog kvara, utjecaj zagađenja i vlage u zraku koji apsorbiraju dio infracrvenog spektra i smanjuju prozirnost, a ispitivani objekt potrebno je snimiti iz više kuteva jer često odsjaj elementa može krivo navesti na mjesto zagrijavanja.

Termovizijsko ispitivanje izvodi se mjernom metodom koja se naziva metoda uspoređivanja. Metoda uspoređivanja temelji se na temperaturnom uspoređivanju elemenata s istim elementom druge faze pod istim opterećenjem. Potrebno je odrediti mjesto radne (referentne) temperature, koja je uz jednako opterećenje na sve tri faze u normalnim radnim uvjetima jednaka. Odstupanje od normalne radne temperature ukazuje na neispravnost objekta ispitivanja. Prekoračenje temperature određuje se razlikom radne temperature i temperature mjesta temperaturnog povišenja. Treba obratiti pozornost na činjenicu da li je mjesto radne temperature od istog materijala kao i mjesto temperaturnog povišenja kako bi faktor emisije bio približno jednak. Termovizijska ispitivanja izvode se na vidljivim dijelovima ispitivanih elementa. Postoji više prednosti korištenja termovizijskih ispitivanja:

- ispitivanje se obavlja tijekom normalnog pogona,

- neispravnost opreme se precizno locira u ranoj fazi,

- izbjegnuta su nepotrebna servisiranja,

- skraćuje se vrijeme remonta,

- unapređuje se održavanje te ekonomizira vođenje zaliha,

- pravilnim određivanjem rokova kontrole smanjuje se broj većih kvarova.

U tablici 15 prikazani su kriteriji za utvrđivanje neispravnosti nekog elementa (vrijede za vidljive dijelove). Faktor ΔT predstavlja razliku temperature između uočenog mjesta


46

temperaturnog povišenja ili tople točke i mjesta radne temperature. Kriteriji za utvrđivanje stupnja neispravnosti vrijede za električnu opremu pod 100%-tnim opterećenjem.

Tablica 15. Kriteriji za utvrđivanje neispravnosti ispitivanog elementa Temperatura prekoračenja Preporuka

ΔT < 5 °C stanje elementa je uredno, nije potrebna intervencija

5ºC < ΔT < 10ºC potrebno popravak izvesti tijekom redovitog održavanja, postoji mogućnost fizičkog oštećenja

10ºC < ΔT < 35ºC popravak moguće odgoditi maksimalno do 6 mjeseci, zbog mogućnosti fizičkog oštećenja, ispitani element po potrebi zamijeniti

35ºC < ΔT < 75ºC popraviti što je prije moguće, zamijeniti element i provjeriti okolne elemente zbog mogućnosti njihovog oštećenja

ΔT > 75 ºC stanje kritično, potrebno hitno intervenirati prilikom prvog isklopa iz pogona, zamijeniti element i provjeriti okolne elemente

Tijekom termovizijskog ispitivanja potrebno je zabilježiti trenutno opterećenje ispitivanog objekta. Da bi se mogao pravilno odrediti stupanj hitnosti intervencije, izmjereno temperaturno prekoračenje, ukoliko postoji, potrebno je preračunati na temperaturno prekoračenje pri nazivnom opterećenju izrazom:

TI

IT ∆

=∆

2100

100 (25)

gdje su ΔT100 temperaturno prekoračenje pri nazivnom opterećenju, ΔT temperaturno prekoračenje pri trenutnom opterećenju, I100

TT ∆=∆ 4100

struja pri nazivnom opterećenju i I struja pri trenutnom opterećenju. Na temelju izraza (25) može se uočiti da temperaturno prekoračenje raste s razlikom kvadrata nazivne i trenutne struje. Izraz (25) se primjenjuje pri opterećenjima iznad 50%. U slučaju manjih opterećenja koristi se empirijski izraz:

(26) Vrijednosti dobivene na temelju izraza (26) mogu se smatrati indikativnima. Primjeri termovizijskih ispitivanja različite opreme predočeni su na slikama 23-31. Termogram na slici 23 prikazuje energetski transformator 110/20 kV i njegove provodne izolatore 20 kV. Iz termograma može se iščitati da ne postoje nedozvoljena prekoračenja temperature na vidljivim dijelovima energetskog transformatora.


47

Slika 23. Termogram energetskog transformatora snimljen s stražnje strane

Na slici 24 prikazan je termogram naponskih mjernih transformatora u transformatorskom polju. Iz termograma se može uočiti da ne postoje nedozvoljena temperaturna prekoračenja. Povećano toplinsko zračenje može se uočiti u podnožju transformatora što je uobičajeno u slučaju naponskih mjernih transformatora i povezano je s njihovom konstrukcijom.

Slika 24. Termogram naponskih mjernih transformatora u transformatorskom polju

Na slici 25 prikazani su termogrami strujnih mjernih transformatora snimljeni u transformatorskom polju. Ne postoje temperaturna prekoračenja koja bi upućivala na postojanje toplih točki na spojevima.

Slika 25. Termogram strujnih mjernih transformatora u trafo polju 1

Na temelju termograma sa slike 26 može se zaključiti da postoji temperaturno prekoračenje uslijed lošeg spoja strujnog mjernog transformatora u vodnom polju u jednoj fazi.


48

Pojačano zagrijavanje u odnosu na normalnu temperaturu iznosi oko 2ºC. Na temelju vrijednosti prekoračene temperature potrebno je strujni mjerni transformator i dalje pratiti te otkloniti loš spoj prilikom prve revizije.

Slika 26. Termogram strujnog mjernog transformatora u vodnom polju

Na slici 27 prikazani su termogrami visokonaponskih prekidača u transformatorskom polju. Termovizijsko ispitivanje obuhvaća spojna mjesta prekidača na sabirnice s obe strane kontakta. Termogram pokazuje da ne postoje temperaturna prekoračenja veća od preporučenih.

Slika 27. Termogram visokonaponskih prekidača u trafo polju 1

Na slici 28 prikazan je termogram rastavljača u transformatorskom polju. Na termogramu je vidljivo prekoračenje temperature ispod glave rastavljača u porculanskom dijelu. Na spojevima rastavljača s sabirnicama te kontaktima nije zabilježeno prekoračenje temperature.

Slika 28. Termogram visokonaponskog rastavljača u transformatorskom polju


49

Prekoračenje temperature u odnosu na normalnu iznosi 2ºC. Nedozvoljeno prekoračenje se ne može dovesti u vezu s lošim spojevima već s mogućim fizičkim oštećenjem. Na temelju vrijednosti prekoračene temperature predlaže se praćenje rastavljača te njegova kontrola prilikom prve revizije.

Kvar na transformatoru otkriven termovizijskom kamerom


50

Kvar na spoju otkriven termovizijskom kamerom

Termovizijska ispitivanja mogu biti izravna i neizravna. Kamere za izravna ispitivanja su skuplje i osjetljivije.

12,2°C

49,8°C

15

20

25

30

35

40

45

SP01: 46,9°C

SP02: 24,8°C

SP03: 23,5°C

Izravno ispitivanje – očitanje temperature


51

14,0°C

53,7°C

SP01: 52,9°CSP02: 26,2°C

SP03: 23,7°C

Neizravno ispitivanje – bez očitanja temperatura


52

8 ULAGANJA U DIJAGNOSTIČKU OPREMU Kao i svako drugo ulaganje i ulaganje u dijagnostičku opremu mora zadovoljiti određene tehno-ekonomske kriterije:

- rezultati dijagnostičkih ispitivanja moraju kvalitativno utjecati na povećanje pouzdanosti pogona,

- broj ispitanih jedinica tijekom godine mora biti što veći,

- štete nastale zbog vjerojatnog ispada jedinica, koje ne bi bile dijagnostički tretirane tijekom vremena amortizacije dijagnostičkog uređaja, moraju biti višestruko veće od vrijednosti dijagnostičkog uređaja,

- svi dijagnostički uređaji moraju biti robusni kako bi izdržali svakodnevni rad tijekom osmomjesečne sezone.

Suvremene dijagnostičke metode osim za postrojenja visokog napona i transformatore velikih snaga sve se češće upotrebljavaju i u srednjonaponskim postrojenjima. Ekonomsku granicu isplativosti primjene dijagnostičke instrumentacije određuje broj elemenata koji će ispitivati tijekom godine. Iako se za dijagnostiku koristi čitav niz metoda nije ih nužno sve provesti za uspostavu kvalitativne dijagnostičke slike, pa korisnik treba izabrati one metode i uređaje koje su dovoljne za dijagnostiku njegovih postrojenja. Najveće izdatke zahtijeva oprema za dijagnosticiranje transformatora. Za procjenu stanja papirne izolacije transformatora moguće je birati između uređaja za mjerenje tgδ i RVM uređaja. Kako je RVM pogodan i za dijagnosticiranje kabela, bolje je rješenje izbor RVM. Svi ostali uređaji, poput uređaja za mjerenje otpora izolacije, mjerila malih otpora, uređaja za mjerenje pada napona na polovima prekidača i sl., ne čine značajniju financijsku stavku.


53

9 ZAKLJUČAK Dijagnosticiranje odnosno procjena stanja elemenata postrojenja te praćenje progresije njihovog starenja vrlo je složen, odgovoran i skup posao koji zahtijeva obrazovane ispitivače i modernu dijagnostičku opremu. Dijagnostička oprema koja postoji na tržištu vrlo je različita, a metode koje se koriste za dijagnosticiranje nisu općeprihvaćene. Rezultati dijagnostičkih ispitivanja najčešće ne daju cjelovite odgovore, nego se dijagnosticiranje često svodi na praćenje promjena u trendu dijagnostičkih veličina. Stoga iskustvo postaje neizostavan i nemjerljiv faktor u dijagnostici. Iskustvo se, naravno, može steći samo radom i uporabom dijagnostičke instrumentacije, ali se treba voditi računa o cijeni stjecanja iskustva u odnosu na rizik ulaganja u ispitnu opremu. Razvoj dijagnostičkih metoda je intenzivan i u pogledu terenskih i laboratorijskih metoda, ali je sveprisutno nastojanje ka omogućavanju primjene što većeg broja metoda u terenskim uvjetima. Razvojem novih tehnologija te primjenom novih uređaja i alata za nadzor stanja i dijagnostiku primarne opreme, troškovi redovitog održavanja mogu se smanjiti odnosno moguće je predvidjeti prioritete interventnog održavanja.

Glavni načini za smanjivanje cijene održavanja opreme jest korištenje daljinskog vođenja za praćenje stanja opreme tj. uvođenje kontinuiranog nadzora. Siguran pristup podacima korištenjem informacijsko-komunikacijskih tehnologija, procjena stanja opreme i uvjeta rada znatno povećavaju pouzdanost, a rana upozorenja o potencijalnim kvarovima i njihovim uzorcima znatno smanjuju i kvarove i njihove posljedice. Predviđanje trenutka kada je potrebno provesti održavanje smanjuje vrijeme i sredstva utrošena na prekomjerno održavanje, čime se produljuje ukupno trajanje između neophodnih, velikih zahvata na opremi. Također se omogućava upravljanje opterećenjima te time i postizanje maksimalnog životnog vijeka opreme i smanjuje rizik od nastanka kvarova.


54

10 LITERATURA [1] N. Kadić, D. Petković, Tehnička dijagnostika kao element održavanja energetskih

postrojenja – položaj i uloga u velikim energetskim sistemima, 6. Međunarodno znanstveno-stručno savjetovanje "Energetska i procesna postrojenja", 26-28.05.2004., Dubrovnik, Hrvatska, 1-10

[2] M. Živić Đurović, Dijagnostika elemenata rasklopnih postrojenja korištenjem Web sučelja, Seminarski rad iz poslijediplomskog kolegija Dijagnostika u održavanju elektroenergetskih postrojenja, FER, Zagreb, 2011.

[3] A. Šuša, Dijagnostika elemenata rasklopnih postrojenja, Magistarski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb, 2009.

[4] V. Valentić, Dijagnostika energetskih transformatora, Magistarski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb, 2008.

[5] A. Šuša, I. Kuzle, D. Dobrec, Ispitivanje vlažnosti izolacije transformatora metodom obnovljenog napona, 16. međunarodni simpozij EIS 2008 Dani Josipa Lončara, Šibenik, 05.-07.05.2008., 105-109

[6] A. Mikulecky, N. Knez, Dijagnostika i monitoring energetskih transformatora, 4. savjetovanje HK CIGRE, Cavtat, 17.-21.10.1999., R.12-03, str. 21-26

[7] Z. Godec, A. Mikulecky, N. Knez, S. Gazivoda, Određivanje sadržaja vode u papiru izolacijskog sustava uljnih transformatora, 3. savjetovanje HK CIGRE, Cavtat, 26-30.10.1997., R.12-04, str. 33-40

[8] S. Hutter, M. Muhr, Prikaz metode analize frekvencijskog odziva transformatora i prva iskustva, Zbornik radova 8. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 2007, Ref. A2-04.

[9] A. Mikulecky, Dijagnostika kondenzatorskih provodnika transformatora, Magistarski rad, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb, 2003.

[10] IEC Publication 450: Meaurement of the Average Degreee of Polymerization of New and Aged Electrical Papers (1974.)

[11] N. Vrandečić, Dijagnostičke metode u distribucijskim postrojenjima, 6. savjetovanje HK CIGRE, Cavtat, 09.-13.11.2003., R.C6-11, 119-128

[12] D. Živaković, Dijagnostika kabelskih mreža metodom preostalog napona, 6. savjetovanje HK CIGRE, Cavtat, 09.-13.11.2003., R.B1-02, 13-20

[13] P. Gill, Electrical Power Equipement Maintenance and Testing, Second edition, CRC Press, Boca Raton, USA, 2009

[14] A. Mikulecky, S. Čabrajac, Održavanje energetskih transformatora, Energija, god. 40, br. 6, 1991., 389-397

[15] A. Mikulecky, Kapacitet i faktor dielektričkih gubitaka transformatorskih provodnika, Doktorska disertacija, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb, 2006.

[16] K. Harker, Power System Commissioning and Maintenance Practice, The Institution of Electrical Engineers, London, United Kingdom, 1998


55

[17] Z. Godec, Mikroprocesorsko motrenje i zaštita energetskih transformatora, 4. savjetovanje HK CIGRÉ, Cavtat, 17.-21.10.1999., Ref. 12-02

[18] K. Meštrović, Sklopni aparati srednjeg i visokog napona, Graphis, Zagreb, 2006.

[19] S. Gazivoda, Dijagnostika distribucijskih transformatora, 1. savjetovanje HO CIRED, Šibenik, 18.-21.05.2008., Ref. SO1-13

[20] J.C. Devins, The Physics of Partial Discharges in Solid Dielectrics, IEEE Trans. Electrical Insulation, Vol. 19, No. 5, October 1984., pp. 475-495

[21] IEC 60270, High-voltage test techniques - Partial discharge measurements, Third edition, 2000.

[22] CIGRE WG D1.33, Guide for Partial Discharge Measurements in Compliance to IEC 60270, 2008.

Documents

Dijagnostika Elemenata EES-A