Teknisk hvidbog: Korrosivt svovl i transformerolie

---

Resumé#

Fra omkring år 2000 har elbranchen verden over oplevet en bølge af transformerhaverier forårsaget af aflejret kobbersulfid. CIGRE WG A2.32 anslog antallet af svigt siden 2000 til omkring 100, og da er transformere, der var for små til en fejlundersøgelse, ikke talt med (CIGRE TB 378:2009, Cl. 1, s. 3). De fleste var shuntreaktorer, generatortransformere (GSU) og HVDC-omformertransformere.

Årsagen var hverken udstyrsfejl eller forsømt drift, men kemi: dibenzyldisulfid (DBDS), en svovlforbindelse, der mellem 1989 og 2006 i udstrakt grad blev tilsat mineralske isolationsolier som antioxidant (IEC 60422:2024, 7.19.4), nedbrød papirisoleringen indefra uden at give sig til kende. Og det mest foruroligende: de fleste svigt kom pludseligt, uden forudgående advarsel fra opløst gasanalyse (DGA), industriens primære diagnostiske værktøj (CIGRE TB 625:2015, Cl. 3, s. 18).

Denne hvidbog giver en praktisk, praksisrettet vejledning til fænomenet korrosivt svovl: hvad der skete, hvorfor det skete, hvordan det detekteres, og — vigtigst af alt — hvad asset managers bør gøre ved det i dag. Vi præsenterer en pragmatisk, trinvis tilgang til testning og afhjælpning, designet til virkelighedens begrænsninger med stramme budgetter, konkurrerende prioriteter og aldrende transformerflåder.

---

1. Krisen: Hvad der skete og hvorfor#

I årtier før år 2000 var den herskende opfattelse i elindustrien, at korrosivt svovl var et forældet problem — en relikt fra dårligt raffinerede olier, der var løst af moderne forarbejdningsteknologi. Forsyningsselskaber købte premium transformerolier fra velrenommerede store leverandører i fuld tillid til, at svovlrelateret korrosion ikke var noget problem. Den tillid var malplaceret.

De tre samvirkende faktorer#

Krisen skyldtes ikke én enkelt begivenhed, men at tre uafhængige udviklinger i branchen faldt sammen mellem ca. 1989 og midten af 2000'erne:

Overgangen til hydrobehandling. Raffinaderierne indførte kraftig hydrobehandling, som var yderst effektiv til at sænke svovlindholdet: det gennemsnitlige totale svovlindhold faldt fra omkring 3 000 mg/kg i olier fra 1960'erne–1980'erne til nogle få hundrede mg/kg i begyndelsen af 2000'erne, med et trinvist fald mellem 1993 og 1998 (Scatiggio et al. 2009, Fig. 1 og §I, s. 1240). Processen var dog ikke kemisk selektiv: den fjernede også naturligt forekommende svovlforbindelser, hvoraf nogle virker som naturlige oxidationsinhibitorer (IEC 60296:2020, 6.10).

Introduktionen af DBDS. For at kompensere for den tabte naturlige oxidationsstabilitet begyndte olieproducenterne at tilsætte syntetiske additiver. Et af dem var dibenzyldisulfid (DBDS), som længe havde været brugt som EP-additiv (extreme pressure) i gearolier og metalbearbejdningsvæsker (CIGRE TB 625:2015, §2.1, s. 5). DBDS blev typisk tilsat i koncentrationer på 100–200 mg/kg, og i de 14 ubrugte olier i den grundlæggende undersøgelse lå indholdet mellem 100 og 350 mg/kg (Scatiggio et al. 2009, §II, s. 1241; CIGRE TB 625, §2.1, s. 6).

Udvikling i transformerdesign. Moderne krafttransformere blev i stigende grad dimensioneret til at køre tættere på de termiske grænser, med højere hotspot-temperaturer og mindre olie til køling, og højt belastet udstyr blev i stigende grad bygget som lukkede konstruktioner. CIGRE WG A2.32 bemærkede, at netop det statistisk kan øge forekomsten af fejl forårsaget af korrosivt svovl (CIGRE TB 378:2009, §2.3, s. 14).

Det afgørende diagnostiske gennembrud#

Det var en italiensk gruppe (Terna og Sea Marconi), der fra 2006 og frem rapporterede fundet af DBDS, og resultaterne blev samlet i Scatiggio, Tumiatti, Maina, Tumiatti, Pompili og Bartnikas (2009) (IEEE Transactions on Power Delivery, 24(3), pp. 1240–1248). Ved hjælp af GC-AED (gaskromatografi med atomemissionsdetektion) identificerede forfatterne dibenzyldisulfid (DBDS) som den dominerende svovlforbindelse i ubrugte olier — tilsat som antioxidant og ikke en rest fra raffineringen (Scatiggio et al. 2009, §II, s. 1241). Artiklen dokumenterede endvidere, at der var fundet korrosivt svovl i ca. 50 % af de krafttransformere, der var installeret siden 1990 (Scatiggio et al. 2009, Introduction, s. 1240) — et tal, der viste, hvor bredt flåderne var eksponeret.

Gennembruddet ændrede industriens forståelse af problemet. Det totale svovlindhold forudsiger ikke korrosiviteten — det afgørende er, hvilke svovlarter olien indeholder, og i de koncentrationer, man har fundet i ramte olier, udgør DBDS kun en lille del af det totale svovl (Scatiggio et al. 2009, §II, s. 1241; CIGRE TB 625:2015, §2.2.4, s. 11). Resultaterne indgik i det arbejde i IEC TC 10, der førte til IEC 62697-1 (kvantitativ bestemmelse af DBDS), og i CIGRE WG A2.32/A2.40.

Historisk overblik#

Tabel 1: Historisk udvikling af problemet med korrosivt svovl — fra antaget forældelse til global krise til moderne speciationsbaseret styring. Kilder: Scatiggio et al. 2009, CIGRE TB 378 (2009), CIGRE TB 625 (2015), IEC 60422:2024, IEC 60296:2020, ASTM D1275-24.

---

2. Kemien: Hvorfor noget svovl ødelægger transformere og andet ikke gør#

Mineralsk isolationsolie er en kompleks carbonhydridmatrix, der indeholder en række svovlforbindelser både fra råoliekilden og fra tilsatte additiver. Forskningen efter krisen, dokumenteret i Scatiggio et al. 2009 og CIGRE TB 625, førte til én afgørende indsigt: det korrosive potentiale afhænger af, hvilke svovlarter der er til stede, og af deres koncentration, ikke af det totale svovlindhold.

Tabel 2: Svovlarter i transformerolie rangeret efter reaktivitet (CIGRE TB 625:2015, §2.2.4, s. 11) med opdelingen i korrosive og potentielt korrosive forbindelser fra IEC 60422:2024, 7.19.1. Hydrobehandlingen sænkede det totale svovlindhold, og DBDS blev derefter tilsat som antioxidant (IEC 60422:2024, 7.19.4).

Hvordan DBDS ødelægger isolering: To parallelle reaktionsveje#

DBDS angriber ikke kobber ved omgivelsestemperatur. Reaktionen udløses termisk: for disulfider, herunder DBDS, starter den fra 80 °C (CIGRE TB 625:2015, §2.2.4, s. 11), og spaltningen af C–S- og S–S-bindingerne giver de mercaptaner, der danner kobbersulfidet. Reaktionshastigheden fordobles omtrent for hver 10 °C, temperaturen stiger (CIGRE TB 625:2015, §2.2.1, s. 6). To samtidige veje driver skaden:

Direkte på blankt kobber (lederkorrosion). Ved lavt iltindhold nedbrydes DBDS på kobberoverfladen til dibenzylsulfid og toluen; ved videre reaktion med kobberet dannes benzylmercaptan og kobbersulfid (Cu₂S) på selve lederen (CIGRE TB 625:2015, §2.4, s. 15).

Via papiret (papirkontaminering). Kobber opløses i olien som iltholdige kobberforbindelser (kobberhydroperoxider og kobbercarboxylatsalte). De diffunderer hen til papiret og optages i det, hvor de reagerer med svovlforbindelser — især mercaptaner fra DBDS — som papiret også har optaget, og danner kobbersulfid inde i papirlagene (CIGRE TB 625:2015, §2.3 og Summary on mechanism, s. 12–17). TB 625 anser en tidligere model med et olieopløseligt kobber-DBDS-kompleks (CIGRE TB 378:2009) for usandsynlig.

Det er den anden vej, der i sidste ende forårsager fejl. Det inderste papirlag — direkte ved siden af den varme leder — absorberer den højeste koncentration af kobbersulfid. Scatiggio et al. 2009 (Fig. 13, s. 1245) rapporterer den normaliserede gennemslagsspænding som funktion af papirlagets position: de ydre lag er kun marginalt svækket, mens de to papirlag nærmest lederen falder til ca. 0,4–0,5 af den højeste normaliserede værdi. Samme artikel kvantificerer den underliggende dielektriske nedbrydning direkte (Table III, s. 1245): ved stuetemperatur stiger tabsfaktoren (tan δ) i stærkt kobbersulfidkontamineret papir fra ~0,003 til over 1, og volumenresistiviteten falder med ca. otte størrelsesordener (fra ~5·10¹² til ~5·10⁴ Ω·m). Det er dette tab af isolationsresistans og den kraftige stigning i dielektrisk tab — ikke et tab af mekanisk styrke — der i sidste ende fører til det termiske sammenbrud.

DBDS forbruges i drift. Scatiggio et al. 2009 fulgte DBDS-koncentrationen i tre shuntreaktorer gennem 18 måneders drift ved fuld last og så et fald på 20–25 % (Scatiggio et al. 2009, Fig. 5, s. 1241). Det stemmer med, at DBDS forbruges ved reaktion med kobber, men CIGRE TB 625 advarer om, at faldet i DBDS ikke er et præcist eller pålideligt diagnostisk mål for, om der dannes kobbersulfid (§2.4, s. 15).

De diagnostiske blinde pletter#

To karakteristika gør korrosivt svovl unikt farligt for asset managers, der er afhængige af konventionel tilstandsovervågning:

DGA advarer sjældent. Kobbersulfidaflejring giver ikke i sig selv en karakteristisk fejlgassignatur. Selv prøver taget dagen før et katastrofalt svigt har ikke vist unormale DGA-værdier (CIGRE TB 378:2009, §3.1.2, s. 15). TB 378 anbefaler alligevel regelmæssig DGA, fordi høje niveauer af CO og CO₂ kan afsløre de højere temperaturer, der fremmer aflejringen.

Papiret kan se mekanisk sundt ud. Kobbersulfid-aflejring er ikke en sur eller hydrolytisk nedbrydningsmekanisme. Selv hvor papirlagene tættest på lederen har mistet deres dielektriske ydeevne (tan δ > 1, volumenresistivitet faldet med ~8 størrelsesordener — Scatiggio Table III, s. 1245), forblev papirets polymerisationsgrad høj: ca. 975–1015 i de øverste (varmeste) positioner mod ca. 1170–1200 længere nede i viklingen (Scatiggio Fig. 18, s. 1247). Det er en moderat, men mærkbar reduktion, der følger temperaturprofilen — ikke et varsel om det kommende dielektriske svigt. Det betyder, at hverken DP-testning eller furananalyse vil opdage et forestående svigt forårsaget af korrosivt svovl. Papiret kan se sundt ud efter alle konventionelle mekaniske mål, selvom dets dielektriske tab er steget så meget, at det er blevet termisk ustabilt.

Miljøfaktorer, der accelererer problemet#

Ilt opfører sig ikke monotont — der er et optimum-vindue. CIGRE TB 625 §2.2.2 (pp. 6–7) dokumenterer to separate ilt-regimer. For den reaktion, der aflejrer kobbersulfid i papiret, ligger det optimale indhold af opløst ilt omkring nogle få tusinde ppm O₂ — ikke ved yderpunkterne. Desuden fremmer stigning af gasfase-ilt over olien fra 2,5 % til 20 % kobbersulfid-aflejring på papiret, især i inhiberede olier. Implikationen for asset management er derfor mere subtil end "forseglede systemer er altid værre": risikoen afhænger af, hvilken mekanisme der dominerer i en given enhed, og af samspillet mellem opløst O₂, passivator-status og inhibitor-reserve.

Olieældning accelererer processen. Når mineralolie ældes, dannes carboxylsyrer og hydroperoxider, som fremskynder opløsningen af kobber i olien som kobberhydroperoxider og carboxylatsalte — netop de forbindelser, der fører kobberet ind i papiret (CIGRE TB 625:2015, §2.3, s. 12).

---

3. Detektion og testning: At få det rigtige svar#

Krisen omkring korrosivt svovl afslørede alvorlige utilstrækkeligheder i industriens historiske testmetoder. Som respons udviklede det internationale standardfællesskab et markant mere robust sæt af diagnostiske værktøjer. Forståelsen af hver metodes styrker og begrænsninger er kritisk for design af et omkostningseffektivt screeningprogram.

Tabel 3: Sammenligning af analysemetoder for korrosivt svovl. Ingen enkelt test dækker alle scenarier — effektiv risikostyring kræver forståelse af, hvilken test der besvarer hvilket spørgsmål. Kilder: Scatiggio et al. 2009, ASTM D1275-24, IEC 62535 (2008), IEC 62697-1 (2012), IEC 60422:2024, CIGRE TB 378 (2009), CIGRE TB 625 (2015).

Passivator-maskeringseffekten: Et centralt hensyn#

IEC 62535 har en diagnostisk svaghed, som praktikere skal kende. Hvis en korrosiv olie er blevet behandlet med en metalpassivator som Irgamet 39, belægger passivatoren den papirindpakkede kobberleder og hæmmer kunstigt sulfiddannelsen under laboratorietesten. Olien består testen med en pletfri visuel vurdering, selvom den underliggende DBDS stadig kan være til stede i farlige koncentrationer (IEC 60296:2020, B.3.1).

Det betyder ikke, at passivator-tilgangen er ineffektiv i praksis (se Afsnit 5 nedenfor), men det betyder, at et rent kvalitativt testresultat er diagnostisk tvetydigt, hvis oliens passivator-status er ukendt. Kvantitativ DBDS-måling (IEC 62697-1; gaskromatografi, hvor ECD-, AED-, MS- og MS/MS-detektorer alle er tilladt) påvirkes ikke af maskeringen. Alternativet er at fjerne passivatoren før en IEC 62535-test (IEC 60296:2020, B.3, som IEC 60422:2024, 7.19.1 henviser til).

Hvorfor totalt-svovl-screening ikke er en erstatning#

Totalt elementært svovlindhold i isolationsolie kan bestemmes hurtigt og billigt ved energi-dispersiv røntgenfluorescens (ED-XRF, ASTM D4294-24) eller ved bølgelængde-dispersiv XRF (ASTM D2622 / ISO 14596). Metoderne er nyttige til analysecertifikater, og IEC 60296:2020 sætter en grænse på 0,05 % total svovl for Type A-olier, dvs. fuldt inhiberede olier af høj kvalitet (Table 3), målt efter ISO 14596 eller ISO 8754.

Vurderingen af korrosivt svovl kræver enten testen med papirindpakket kobberleder (IEC 62535, ofte kaldet CCD) eller, helst for passiverede olier, kvantitativ DBDS-måling (IEC 62697-1). Totalt svovl hører hjemme på analysecertifikatets linje, ikke i risikovurderingen.

---

4. Risikovurdering: Hvilke transformere bør du bekymre dig om?#

For forsyningsselskaber, der forvalter store flåder, er det sjældent gennemførligt at teste hver eneste transformer. CIGRE Technical Brochure 625 (2015) giver en ramme for risikobaseret prioritering. Den klassificerer transformere ud fra olietestresultater, lederudførelse, DGA-tegn på overophedning, belastning, iltforhold og passiveringsstatus (Fig. 78, s. 82).

Højrisiko udstyrsprofiler#

Profilerne herunder er TriboTechs prioritering af screeningen, ikke CIGRE TB 625's egen klassifikation.

• Olie påfyldt mellem 1989 og 2006 eller med ukendt påfyldningshistorik. I den periode blev DBDS i udstrakt grad tilsat mineralolier (IEC 60422:2024, 7.19.4), og Scatiggio et al. fandt korrosivt svovl i omkring halvdelen af de krafttransformere, der var installeret siden 1990.
• Aktiver med høj termisk belastning. Generatortransformere (GSU), HVDC-omformertransformere og store shuntreaktorer kører med vedvarende høj belastning og dermed højere hotspot-temperaturer, som fremskynder nedbrydningen af DBDS. Da disulfider, herunder DBDS, reagerer fra 80 °C og opefter (CIGRE TB 625:2015, §2.2.4, s. 11), bør enheder med vedvarende høje hotspot-temperaturer screenes først.
• Forseglede / kvælstofpudede designs. Ved normal driftstemperatur fremmer lavt iltindhold dannelsen af kobbersulfid, mens højt iltindhold fremmer aflejringen i papiret ved overbelastningstemperaturer. Der er set svigt i både forseglede og frit åndende enheder (CIGRE TB 625:2015, §2.2.2, s. 7; kap. 6, s. 84).
• Blanke kobberledere. Enheder med emaljeret eller lakeret ledningstråd har en fysisk barriere, der markant forsinker svovladsorptionen. Det er dog ingen garanti, for samlinger og tilledninger er stadig blottede.

CIGRE TB 625's risikoramme: Sandsynlighed for kobbersulfid-aflejring#

Tabel 4: CIGRE TB 625's tilstandsvurderings- og afhjælpningsramme for kobbersulfid (CIGRE TB 625:2015, Fig. 78, s. 82). Diagrammet starter med "Er olien korrosiv jf. IEC 62535?" og fører via leder-emaljering, DGA-symptomer på lokal/diffus overophedning, belastning og termisk område, iltindhold og passiveringsstatus frem til ét af fire udfald for sandsynligheden for kobbersulfid-aflejring. For enheder, hvis olie ikke er fundet potentielt korrosiv med IEC 62535, men som indeholder metalpassivator (så testen kan være maskeret), er diagrammets kemiske beslutningsknude DBDS > 20 mg/kg eller totale disulfider + mercaptaner > 5 mg(S)/kg. Fuldt emaljerede ledere (CTC) sænker risikoen, men gør den ikke nul (TB 625 Fig. 78, Note 2). Jf. TB 625 Note 4 er handling 1 i LOW/MEDIUM/HIGH-niveauerne en universel anbefaling ud over de øvrige angivne handlinger og er af særlig betydning for HIGH-niveauet, indtil de øvrige afhjælpningshandlinger er anvendt.

Interventionstærskler#

Den gældende vedligeholdelsesstandard, IEC 60422:2024, arbejder med den binære klassifikation "Non-corrosive and not potentially corrosive" / "Corrosive or potentially corrosive" (IEC 60422:2024, Table 5, s. 39) — en kategori, der kræver, at begge korrosivitetstests giver et negativt resultat (IEC 60422:2024, 7.19.1). Tærskelværdien på 10 mg/kg DBDS stammer fra CIGRE's risikohåndteringsramme: efter første passivatortilsætning anbefaler CIGRE TB 625 en ny tilsætning, medmindre de totale disulfider er faldet til under 5 mg/kg eller DBDS til under 10 mg/kg. Opbruges passivatoren hurtigt efter anden tilsætning (IEC 60422's "Poor"-tilstand for passivator), mens DBDS fortsat ligger over 10 mg/kg, anbefaler TB 625, at det korrosive svovl fjernes, eller at olien skiftes (CIGRE TB 625:2015, §4.4, s. 81). For ny olie kræver IEC 60296:2020, at DBDS er under detektionsgrænsen (< 5 mg/kg) målt jf. IEC 62697-1.

---

5. Afhjælpning: Hvilke muligheder findes?#

Når en transformer identificeres som at være i risiko, står operatøren over for et valg mellem flere afhjælpningsstrategier. Hver indebærer særlige afvejninger mellem omkostning, nedetid og langsigtet effektivitet.

Metalpassivering med Irgamet 39 (den mest almindelige førstereaktion)#

Ifølge CIGRE WG A2.40-undersøgelsen af >1.200 afhjælpningstilfælde fra 16 lande (CIGRE TB 625, §4.1.1, s. 49, Fig. 53) var tilsætning af metalpassivator det første tiltag i 88 % af tilfældene, heraf 5 % genpassivering; olieskift stod for 5 %, olieregenerering/-behandling for 4 %, og andre teknikker eller blandede tiltag for de resterende 5 %. Standardpassivatoren er Irgamet 39 (N-bis(2-ethylhexyl)-aminomethyl-tolutriazol, TTAA), en olieopløselig forbindelse, der hurtigt koordinerer med kobberioner på metaloverfladen og danner et monomolekylært beskyttende lag på omkring 2 nm (CIGRE TB 625:2015, §4.1.2, s. 50).

Hvorfor passivering virker og forbliver gyldig. Irgamet 39 isolerer fysisk kobberoverfladen fra angribende mercaptaner, frie radikaler og organiske syrer. Når den doseres korrekt med 100 mg/kg som startkoncentration og holdes over 50 mg/kg, som er den laveste effektive koncentration, undertrykker den dannelsen af nyt kobbersulfid i langt de fleste tilfælde. CIGRE har dog fået rapporteret omkring tyve svigt efter passivatortilsætning, sandsynligvis fordi passivatoren blev tilsat, efter at aflejringerne allerede var dannet (CIGRE TB 625:2015, §4.1.3, s. 50; §4.3.4, s. 79). For asset managers, der har brug for en hurtig og omkostningseffektiv reaktion på bekræftet korrosivt svovl, giver passivering effektiv beskyttelse i de fleste tilfælde.

Den løbende forpligtelse. Passivering neutraliserer eller fjerner ikke DBDS selv — den kemiske trussel forbliver latent i olien. Passivatoren forbruges kontinuerligt af termisk nedbrydning, oxidation og adsorption i cellulosepapiret. Det betyder, at passivering skaber et permanent overvågningskrav: Irgamet 39-indholdet skal måles med højst seks måneders mellemrum afhængigt af faldhastigheden og det absolutte niveau (IEC 60422:2024, Table 4, s. 31), og målingen foretages med metoden i IEC 60666:2010, Annex B. Falder koncentrationen under 50 mg/kg, skal der som korttidsløsning efterdoseres til højst 100 mg/kg, eller kilden til korrosiviteten skal fjernes. Der er dokumenteret svigt i reaktorer, hvor passivatoren blev tilsat for sent, efter at kobbersulfidet allerede havde aflejret sig (CIGRE TB 625:2015, §4.1.3, s. 51).

DGA-fortolkning efter passivering#

Kemisk depolarisering / online-oliebehandling (den langsigtede løsning)#

Skal årsagen fjernes, kan kemiske behandlingsprocesser — som selektiv depolarisering eller kontinuerlig onlineregenerering med specialiserede faste adsorbenter — fjerne DBDS fra olien og bringe koncentrationen under detektionsgrænsen (< 5 mg/kg; CIGRE TB 625:2015, §4.3.2, s. 74). De langsigtede resultater har været gode, og korrosiviteten er kun i ubetydelig grad vendt tilbage (CIGRE TB 625:2015, kap. 6). Den behandlede olie bør dog stadig kontrolleres med IEC 62535, DIN 51353 og DBDS-analyse i det første driftsår (kap. 5, s. 83).

Regenerering jf. IEEE C57.637-2015: Hvor det passer ind#

Regenerering (reclamation) — den kontrollerede fjernelse af oxidationsprodukter, fugt og nedbrudte additiver fra igangværende olie ved brug af adsorbentmedier (Fullers jord, aktiveret alumina) kombineret med afgasning og dehydrering — er kodificeret i IEEE Std C57.637-2015, IEEE Guide for the Reclamation of Mineral Insulating Oil and Criteria for Its Use (revision af IEEE Std 637-1985). For håndtering af korrosivt svovl er regenerering relevant af to grunde:

1. Regenerering med adsorbenter kan fjerne korrosivt svovl, herunder DBDS, men kræver som regel længere behandling end en rutineregenerering for ældningsprodukter, og adsorbentens kapacitet og selektivitet er afgørende (CIGRE TB 625:2015, §4.3, s. 72). Dårligt udformede anlæg eller uegnede lerpartier har gjort olier korrosive over for sølv, så behandlingens slutpunkt skal verificeres (§4.3.3, s. 75).
2. Kriterier for regenerering og verifikation efter behandlingen. IEEE C57.637-2015 giver vejledende grænser for, hvornår olie bør regenereres (Table 1), og egenskabskrav til regenereret olie (Table 2), og beder om en test for korrosivt svovl før behandlingen. Verifikationen af korrosivt svovl efter behandlingen følger CIGRE TB 625: IEC 62535 og DIN 51353 ved behandlingens afslutning og i det første driftsår, suppleret med DBDS-analyse, hvor der var DBDS i olien (kap. 5, s. 83).

I praksis ligger regenerering mellem passivering (hurtig, beskyttende, latent risiko-intakt) og kemisk depolarisering (langsom, DBDS-destruktiv, langsigtet). For en enhed, der opfylder kriterierne for regenerering ud fra generelle oliekvalitetshensyn og oven i det har et problem med korrosivt svovl, kan de to mål nogle gange tjenes af én, passende specificeret regenereringskampagne — forudsat at adsorbent, opholdstid og verifikationsmetode eksplicit er designet til at dække begge. IEEE C57.637-2015 giver rammen for selve regenereringen og CIGRE TB 625 for den del, der handler om korrosivt svovl; specifikationen er et ingeniørarbejde, der bør trække på begge.

IEEE C57.637-2015 omfatter kun mineralsk isolationsolie (Cl. 1.1) og giver ingen vejledning i regenerering af naturlige eller syntetiske estervæsker. Det er en af flere grunde til, at strategien for håndtering af korrosivt svovl afviger mellem mineralolie- og esterfyldte populationer.

Olieudskiftning (robust, men med nedetid og meget spildolie)#

Når olien tappes af og fyldes på igen, bliver der restolie tilbage i tanken og isoleringen; med god gennemskylning kan den typisk holdes inden for 5–10 % (CIGRE TB 625:2015, §4.2, s. 71). Papiret afgiver noget af den korrosive olie igen, så korrosionstesten bør gentages efter 30–90 dage (CIGRE TB 378:2009, §4.3). Virkningen af den resterende korrosivitet er som regel svag, og transformere, der har fået et korrekt udført olieskift, er ikke havareret bagefter (TB 625, §4.3.4, s. 79). Ulemperne er en nødvendig udkobling, en stor mængde spildolie og en effekt, der afhænger af tankens udformning.

Afhjælpningsmuligheder i overblik#

Tabel 5: Sammenligning af afhjælpningsstrategier for korrosivt svovl. Omkostning og hastighed er relative, kvalitative sammenligninger. Det rette valg afhænger af aktivets kritikalitet, bekræftet DBDS-koncentration, omfanget af eksisterende papirskade samt tilgængelig kapital og nedetidsvinduer. Kilder: CIGRE TB 625, CIGRE TB 378, IEEE C57.637-2015.

---

6. En pragmatisk tilgang til håndtering af korrosivt svovl#

Hos TriboTech har vores filosofi altid været at levere handlingsorienterede råd, der afspejler den virkelighed, vores klienter står i. Transformerens asset managers opererer med stramme budgetter, konkurrerende vedligeholdelsesprioriteter og begrænsede nedetidsvinduer. Målet er ikke at eliminere enhver tænkelig risiko inden for ét smalt emne, men at opnå maksimal effekt med de tilgængelige ressourcer ved at adressere de mest betydningsfulde trusler først.

Fundamentet: IEC 62535 forbliver et sundt udgangspunkt#

Vores etablerede anbefaling — at teste med IEC 62535 (testen med papirindpakket kobberleder, ofte kaldet CCD) og passivere med Irgamet 39, når olien bekræftes korrosiv — er en sund tilgang. IEC 62535-testen er den mest repræsentative simulation af den faktiske in-service svigtmekanisme: den fanger både kobberkorrosion og den kritiske papirmigrationsvej, der i sidste ende forårsager dielektrisk sammenbrud. Og den reagerer ikke kun på DBDS, men på både korrosivt og potentielt korrosivt svovl; sølvkorroderende forbindelser som elementært svovl dækkes af DIN 51353 (IEC 60422:2024, 7.19.1).

Rådet forudsætter, at opfølgningen holdes ved lige, og hvordan den skal se ud, afhænger af, om olien indeholder passivator. Uden passivator testes olien igen med IEC 62535 med passende mellemrum for at bekræfte, at den fortsat ikke findes potentielt korrosiv. Med passivator giver en ny IEC 62535-test alene ikke et pålideligt svar, fordi testen kan give falsk negative resultater (IEC 60296:2020, B.3.1); passivatoren skal i så fald først fjernes (IEC 60296:2020, B.3). Opfølgningen består i stedet i at måle passivatorindholdet med højst seks måneders mellemrum (IEC 60422:2024, Table 4) og DBDS-indholdet (IEC 62697-1) og at efterdosere, før passivatoren falder under 50 mg/kg. Under 50 mg/kg vurderer IEC 60422:2024 passivatorindholdet som "Poor" og anbefaler som korttidsløsning at efterdosere til ≤ 100 mg/kg (Table 5), og CIGRE TB 625 regner passivatoren for ineffektiv (§4.1.2, s. 50). Så længe det sker, er risikoen for ny kobbersulfiddannelse stærkt reduceret.

En mulighed for at styrke programmet yderligere#

Efterhånden som vores forståelse af korrosivt svovl er modnet — informeret af den fundamentale diagnostiske kemi fra Scatiggio et al. 2009, branchens felterfaring gennem to årtier, det omfattende arbejde af CIGRE WG A2.32 og A2.40 samt de lektioner, der er dokumenteret i Technical Brochures 378 og 625 — mener vi, at der nu er en mulighed for klienter med kritiske, højværdi-aktiver for at styrke deres screeningprogrammer med et yderligere lag af specificitet.

Forbedringen centrerer sig om tilføjelsen af kvantitativ DBDS-måling (IEC 62697-1) som en komplementær test i specifikke højrisiko-scenarier. Dette er ikke en erstatning for IEC 62535, men et yderligere værktøj, der adresserer ét specifikt hul: passivator-maskeringseffekten.

Indeholder olien en metalpassivator som Irgamet 39, kan de kvalitative tests, herunder IEC 62535, give et negativt resultat (ikke fundet potentielt korrosiv), selvom der er DBDS i olien (IEC 60296:2020, B.3.1). I de fleste tilfælde er dette ikke et praktisk problem, fordi passivatoren udfører sit job. Men det betyder, at kvalitative tests ikke kan bekræfte, om den underliggende risiko er elimineret eller blot undertrykt. Kvantitativ DBDS-måling ved gaskromatografi (IEC 62697-1) påvirkes ikke af maskeringen og giver en entydig koncentrationsværdi, der kan følges over tid.

Anbefalet trinvis tilgang#

For kritiske EHV/GSU/HVDC-aktiver og shuntreaktorer (særligt med olie påfyldt mellem 1989 og 2006 eller med ukendt historik, forseglede designs): Overvej at supplere IEC 62535 og DIN 51353 med IEC 62697-1, så der etableres en DBDS-baseline, som kan trendes, og som ikke påvirkes af passivator-maskering. Enhver påviselig mængde DBDS viser, at olien indeholder en potentielt korrosiv forbindelse (IEC 60422:2024, 7.19.4). Ny olie må slet ikke indeholde DBDS (IEC 60296:2020: ikke påviselig, < 5 mg/kg). Selve risikoniveauet kommer fra flowdiagrammet i CIGRE TB 625 (Fig. 78), som tager udgangspunkt i resultatet af IEC 62535. DBDS-værdien indgår i diagrammet for olie med metalpassivator: Her flytter DBDS over 20 mg/kg (eller totale disulfider + mercaptaner over 5 mg(S)/kg) enheden ud af NULL-niveauet. Indeholder olien passivator, kan IEC 62535 give et falsk negativt resultat (IEC 60296:2020, B.3.1). Fjern da enten passivatoren først (IEC 60296:2020, B.3, som IEC 60422:2024, 7.19.1 henviser til), eller hold dig til måling af DBDS og overvågning af passivatorindholdet.

For den bredere flåde (distributionstransformere, frit åndende enheder, olie påfyldt efter 2006 og certificeret DBDS-fri): IEC 62535, suppleret med DIN 51353 for sølv, er fortsat en omkostningseffektiv screening, og IEC 62535 reagerer på både korrosivt og potentielt korrosivt svovl.

For enhver transformer, hvor olien er blevet passiveret: Gør måling af passivatorindholdet til et fast element i det løbende vedligeholdelsesprogram, med højst seks måneders mellemrum (IEC 60422:2024, Table 4) og med metoden i IEC 60666:2010, Annex B. En faldende passivator-tendens er blandt de tidlige advarsler, man reelt kan reagere på — den signalerer, at den beskyttende barriere forbruges, og at der skal efterdoseres, før beskyttelsen tabes.

For enheder, hvor oliekvaliteten også er forringet oven i et problem med korrosivt svovl: Overvej, om en enkelt regenereringskampagne jf. IEEE C57.637-2015 — passende specificeret til at adressere både kvalitetsbaserede og svovlbaserede mål — kan tjene afhjælpningsplanen mere effektivt end parallel passivering og senere regenerering.

---

7. Økonomien#

Regnestykket er enkelt: testning og afhjælpning koster lidt sammenlignet med ét enkelt transformerhaveri.

---

8. Nye risici: Sølvkorrosion og klimapåvirkninger#

Mens DBDS-drevet kobberkorrosionskrise nu er velforstået og adresseret af aktuelle standarder, fortjener to nye risici opmærksomhed fra fremsynede asset managers.

Sølvkorrosion i lastomkoblere. Sølvbelagte kontakter i lastomkoblere (OLTC) kan reagere med elementært svovl og danne sølvsulfid (Ag₂S) allerede ved temperaturer under 80 °C (CIGRE TB 625:2015, Table 1). DBDS kan også selv reagere med sølvbelagte kontakter (IEC 60422:2024, 7.19.4). Irgamet 39 har vist sig ineffektiv mod sølvkorrosion (CIGRE TB 625:2015, §4.4, s. 81), og sølvkorrosiviteten vurderes med DIN 51353, ikke med IEC 62535 (IEC 60422:2024, 7.19.1).

Klimadrevet acceleration. Reaktionerne med korrosivt svovl går hurtigere, jo varmere det er (omtrent en fordobling for hver 10 °C; CIGRE TB 625:2015, §2.2.1, s. 6), så vedvarende højere omgivelsestemperaturer fremskynder nedbrydningen i enhver transformer med latent DBDS. For tungt belastede transformere i et varmere klima betyder det, at der bliver kortere tid til at gribe ind.

---

9. Nøglepointer for asset managers#

1. Det totale svovlindhold forudsiger ikke det korrosive potentiale. Det afgørende er, hvilke svovlarter der er til stede — især DBDS (Scatiggio et al. 2009; CIGRE TB 625:2015).

2. DGA advarer sjældent. De fleste svigt forårsaget af kobbersulfid kom pludseligt og uden forudgående advarsel fra DGA (CIGRE TB 625:2015, Cl. 3). En ren DGA-rapport er ingen garanti, men DGA-tegn på overophedning øger risikoen (TB 625, Fig. 78).

3. Papiret kan se mekanisk sundt ud, selvom papirlagene tættest på lederen har mistet deres dielektriske egenskaber. DP- og furananalyse afspejler mekanisk nedbrydning; kobbersulfid forårsager elektrisk svigt gennem en fuldstændig anden mekanisme. Konventionelle isoleringslivsmodeller kan overvurdere den resterende levetid i påvirkede enheder.

4. Passivering virker, men det er en forpligtelse. Irgamet 39 giver effektiv beskyttelse i de fleste tilfælde, når den vedligeholdes korrekt. Nøgleordet er "vedligeholdes" — passivator-koncentrationen skal overvåges, og der skal efterdoseres (eller olien behandles), når den falder under 50 mg/kg.

5. Regenerering jf. IEEE C57.637-2015 er en legitim afhjælpningsvej for enheder, hvor oliekvaliteten også er forringet oven i et problem med korrosivt svovl — ikke et universelt svar, men et værktøj, der hører hjemme i værktøjskassen sammen med passivering og kemisk depolarisering.

6. Ingen behandling reverserer eksisterende skade. Passivering, regenerering og kemisk depolarisering forhindrer yderligere forringelse, men ingen kan ekstrahere kobbersulfid-krystaller, der allerede er indlejret i papirisoleringen.

7. Test olien før brug. Ny olie bør uafhængigt testes for DBDS og korrosivitet før påfyldning i enhver transformer, uanset leverandørcertificeringer. Æraen med at antage, at mærkevarer er iboende sikre, er ovre.

---

Referencer#

1. Scatiggio, F., Tumiatti, V., Maina, R., Tumiatti, M., Pompili, M., & Bartnikas, R. (2009). "Corrosive Sulfur Induced Failures in Oil-Filled Electrical Power Transformers and Shunt Reactors." IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 24, no. 3, pp. 1240–1248, juli 2009. DOI: 10.1109/TPWRD.2008.2005369.
2. CIGRE Technical Brochure 625, Copper Sulphide Long Term Mitigation and Risk Assessment, WG A2.40, 2015.
3. CIGRE Technical Brochure 378, Copper Sulphide in Transformer Insulation, WG A2.32, 2009.
4. IEEE Std C57.637-2015, IEEE Guide for the Reclamation of Mineral Insulating Oil and Criteria for Its Use (revision af IEEE Std 637-1985), IEEE Power & Energy Society, 2015. IEEE standardside.
5. IEC 62535:2008, Insulating liquids — Test method for detection of potentially corrosive sulphur in used and unused insulating oil.
6. IEC 62697-1:2012, Test methods for quantitative determination of corrosive sulfur compounds in unused and used insulating liquids – Part 1: Test method for quantitative determination of dibenzyldisulfide (DBDS).
7. IEC 60422:2024 (ED5), Mineral insulating oils in electrical equipment — Supervision and maintenance guidance, IEC TC 10. Afløser IEC 60422:2013 (ED4).
8. IEC 60296 Ed. 5 (2020), Fluids for electrotechnical applications – Mineral insulating oils for electrical equipment.

---

Disclaimer: Denne hvidbog leveres til informations- og uddannelsesformål af TriboTech ApS. Selvom der er gjort alle anstrengelser for at sikre nøjagtighed, udgør informationen heri ikke teknisk rådgivning for nogen specifik transformer eller installation. Test- og afhjælpningsbeslutninger bør træffes i samråd med kvalificerede fagpersoner baseret på den specifikke situation for hvert aktiv. TriboTech ApS påtager sig intet ansvar for handlinger truffet eller ikke truffet på grundlag af denne publikation.

---

Brug for hjælp til at vurdere din flåde?#

Brug vores gratis Duval-diagnostikværktøjer til DGA-analyse, eller kontakt os for en konsultation om screening for korrosivt svovl og strategier for afhjælpning i din transformerflåde.

For flere indsigter om oliediagnostik, læs:

• Navigation i DGA-labyrinten — en vejledning til IEC vs IEEE-standarder.
• Hvad din transformerolie prøver at fortælle dig — grundlaget for oliekvalitetstestning.