Transformerolieanalyse og DGA-tolkning

Vi tolker analyser af transformerolie og andre isolationsvæsker: syntetisk ester, naturester og silikonevæske. I får at vide, hvad resultaterne betyder for transformeren, og hvad I bør gøre.

Klassisk transformerolie, også kaldet transformatorolie, er en mineralolie. Estervæsker og silikonevæske opfører sig anderledes og tolkes efter deres egne standarder. Vi vælger tolkningsgrundlaget efter væsken, ikke af vane.

TriboTech er en rådgivende ingeniørvirksomhed, ikke et laboratorium. Bed om et analyseprogram, eller send os jeres seneste rapport til en second opinion.

Rådgiver, ikke laboratorium#

Vi planlægger analyseprogrammet og sørger for prøveudstyr og prøvetagningsvejledning. Analyserne udføres af vores laboratoriepartnere efter dokumenterede laboratorieprocedurer. Derefter tolker vi resultaterne og rådgiver om næste skridt.

Laboratoriet måler. Det er tolkningen og anbefalingen, I køber hos os.

Grænseværdierne for mineralolie kan ikke overføres til ester- eller silikonetransformere. Bruges de uændret, kan de slå alarm ved en sund enhed eller overse en reel fejl. Baggrunden står i Når væsken ændrer diagnosen.

Analyseprogrammet#

Vi aftaler programmet pr. transformer ud fra væsken, udstyrstypen og historikken. Standardanalyserne er DGA og væskens egenskaber. Specialanalyser bestilles som tilvalg.

DGA – standard for alle fire væsker#

Analyse af opløste gasser (DGA) omfatter ti gasser: brint, methan, ethan, ethylen, acetylen, propan, kulilte, kuldioxid, ilt og nitrogen. Laboratoriet bestemmer dem med headspace-gaskromatografi.

Væskens egenskaber – standard for mineralolie og estervæsker#

Inhibitorindholdet måles på al mineralolie, uanset om olien er inhiberet. Farve og udseende kan tilvælges som visuel vurdering. For silikonevæske aftaler vi egenskabsprogrammet med jer.

Tilvalg – specialanalyser#

• Furaner – markør for papirets ældning i mineralolie.
• PCB – samlet indhold og indikatorkongenere.
• Potentielt korrosivt svovl – IEC 62535-testen.
• Udvidet fugtvurdering – papirets anslåede vandindhold, beregnet ud fra oliens vandindhold og temperatur. Kun mineralolie.
• Inhibitorindhold alene – som selvstændig opgave. Kun mineralolie.

Sådan tolker vi#

DGA: fire spørgsmål i fast rækkefølge#

1. Kan resultatet bruges til en diagnose? Vi ser på prøvetagningens kvalitet og på luftindtrængning i prøven. Ved meget lave gasniveauer beskriver vi mønsteret i stedet for at presse en diagnose frem. Vi tjekker også, om lastomkoblerens rum står i forbindelse med hovedtanken.
2. Er gasniveauer og stigningshastigheder normale for den type udstyr? Ifølge IEC 60599 er gasdannelse under de typiske koncentrationer og stigningshastigheder normal gasdannelse, ikke en fejl. IEEE C57.104 placerer resultatet i DGA Status 1, 2 eller 3 ud fra gasniveauet, ændringen siden sidste prøve og stigningshastigheden.
3. Hvilken type fejl er der tale om? For mineralolie bruger vi forholdsmetoden i IEC 60599, Duval-trekant 1 for transformere og Trekant 2 for lastomkoblere samt Duval-pentagonerne fra CIGRE TB 771. Estervæsker tolkes med IEC 63585, silikonevæske med Duval-trekanten i IEEE C57.146.
4. Er papirisolationen involveret? I mineralolie ser vi på kulilte og kuldioxid og på furaner, hvis de er bestilt. IEC 60599 advarer om, at en lokal fejl i papiret ikke nødvendigvis giver CO, CO₂ eller furaner i betydelige mængder. Derfor vurderer vi aldrig papirinvolvering alene ud fra CO og CO₂, og et lavt furanindhold frikender ikke papiret. For estervæsker bemærker IEC 63585, at der ikke er belæg for, at CO og CO₂ hænger sammen med nedbrydning af cellulose, og esteren kan selv danne CO₂, når den ældes. Vi betragter derfor ikke de to gasser som markør for papiret. Silikonevæske kan selv danne store mængder CO og CO₂, når der er ilt til stede. Her tolker vi ud fra IEEE C57.146. Den bruger fraværet af kulbrintegasser som hjælp til at skelne overophedet papir fra overophedet væske og tager furaner som et tegn på, at papiret nedbrydes.

IEEE C57.104 siger udtrykkeligt, at DGA-status ikke er det samme som transformerens tilstand. Vores rapporter holder de to adskilt. Metodevalget pr. væske gennemgår vi i Hvilken Duval-metode skal du bruge?.

Beregn selv: Indtast jeres gasværdier i Duval-trekanten, Duval-pentagonen eller IEC 60599-beregneren.

Væskens tilstand#

IEC 60422 klassificerer mineraloliens tilstand som »Good«, »Fair« eller »Poor« for hver udstyrskategori, med en anbefalet handling pr. egenskab. Syntetisk ester vurderes efter IEC 61203 og naturester efter IEC 62975. For silikonevæske bruger vi IEC 60944 og IEEE C57.166. Grænseværdierne for mineralolie bruger vi aldrig på nogen af de tre.

IEC 60422, IEC 61203 og IEC 62975 siger det samme: Handl ikke ud fra ét resultat eller én egenskab, men følg udviklingen. IEEE C57.166 giver samme råd for silikonevæske. Hvilken grænsetabel der gælder hvornår, gennemgår vi i Hvilken tabel gælder?.

Det særlige ved estervæsker#

Afhængigt af, hvor umættet esteren er, danner nogle naturestervæsker ethan, uden at der er en fejl. Det gør et enkelt forhold mellem ethylen og ethan svært at tolke, så IEC 63585 lægger vægt på at følge gasdannelsen over tid. Et støt stigende forhold kan pege på en begyndende termisk fejl, selv før forholdet når det niveau, standarden bruger som tegn på en sådan fejl.

DGA i estervæsker kan også påvirkes af stray-gassing: gas, som væsken selv, dens additiver eller konstruktionsmaterialerne danner uden en skadelig fejl. Ved mistanke om stray-gassing anbefaler IEC 63585 en laboratorietest. Fænomenet er ikke forbeholdt estere: IEC 60599 beskriver det også for mineralolie.

Duval-trekant 3 og Pentagon 3 bruger vi med det forbehold, IEC 63585 selv tager: Der er endnu ikke nok samlet dokumentation fra virkelige tilfælde til, at fejltyperne kan identificeres i estere.

Anvendelsesområderne er snævre. IEC 63585 omfatter ikke koblingsudstyr som esterfyldte lastomkoblere. IEEE C57.146 gælder kun transformere, hvor silikonevæsken er den væske, transformeren blev fyldt med fra fabrikken.

Sådan foregår det#

1. Programmet aftales. Før vi leverer den første analyse eller tolkning, underskriver I og vi en rammeaftale, og hver opgave aftales for sig. Programmet fastlægges pr. transformer.
2. Prøveudstyr og vejledning. Vi aftaler prøveudstyret med jer og sender en prøvetagningsvejledning. Efter aftale tager vi også prøven på stedet.
3. Prøvetagning. I tager prøven, medmindre vi har aftalt at gøre det. IEC 60475 beskriver, hvordan prøven tages. Se også vores guide til olieprøvetagning.
4. Forsendelse. I sender prøven til laboratoriet. Afhentning kan aftales.
5. Analyse. Vores laboratoriepartnere analyserer prøven.
6. Tolkning og rapport. Vi tolker hver prøve i lyset af væsken, udstyret og historikken og udsender TriboTechs rapport. Den angiver anbefalet handling og dato for næste prøvetagning.

Leveringstiden er typisk 10–15 arbejdsdage, fra prøven er modtaget på laboratoriet. Hasteanalyse af transformerolie (mineralolie) – DGA og væskens egenskaber – kan efter aftale leveres på 48 timer, når laboratoriet har kapacitet. Den bindende frist aftaler vi i opgaveaftalen (ARP).

Det får I#

I får TriboTechs rapport pr. transformer og prøve. Den indeholder:

• status for prøven
• tolkning af DGA og væskens tilstand
• anbefalet handling
• anbefalet dato for næste prøvetagning
• udviklingen i forhold til tidligere resultater, som vi har, eller som I sender os

Rapporten holder DGA-status adskilt fra vores samlede vurdering. Det er forskellen på et trafiklys og en ingeniørvurdering.

Second opinion på en rapport fra et andet laboratorium#

Har I en analyserapport fra et andet laboratorium, tolker vi den – uanset hvilket laboratorium der har målt.

Det hjælper, hvis I kan sende:

• alle gasværdier i de rapporterede enheder, også ilt og nitrogen, hvis de er målt
• prøvedato, prøvetagningssted (hovedtank, lastomkobler eller gasrelæ) og temperaturen ved prøvetagningen, hvis den er noteret
• væsketype og produktnavn, fx fra mærkepladen – tolkningsgrundlaget afhænger af væsken, så netop den oplysning vejer tungest
• transformerdata: type, mærkeeffekt og spænding, byggeår, hermetisk lukket eller fritåndende, og om lastomkobleren står i forbindelse med hovedtanken
• tidligere resultater og hændelser som udkoblinger, behandling af væsken, afgasning, efterfyldning eller genfyldning

Mangler der noget, tolker vi på det, der er. Men der er grænser:

• Vi kan kun tolke det, der er målt. Det andet laboratoriums prøvetagning og analyse kan vi ikke efterprøve. IEC 60475 understreger, at selv de mest avancerede analyse- og diagnosemetoder ikke kan opveje en fejlbehæftet prøve.
• Ét resultat er et øjebliksbillede, ikke en tendens. Stigningshastigheder kræver mindst to resultater.
• Skifter I laboratorium, brydes tendensen. En del af enhver forskel mellem to resultater er analysens egen spredning, og hvert laboratorium har sin.
• Mangler en parameter, fx furaner ved mistanke om papirinvolvering i mineralolie, siger vi, hvad der kan afklare spørgsmålet. Vores tolkning af det foreliggende får I stadig.

Send os jeres rapport, så vender vi tilbage med et tilbud på en tolkning.

Hvem vi arbejder for#

Vi arbejder for kunder inden for eldistribution i Danmark, hav- og landvind, solenergi og hyperscale-datacentre. IEC 63585 nævner vind- og solcelletransformere blandt estervæskernes anvendelser.

Uvildig tolkning#

Vi sælger hverken isolationsvæsker, transformere eller andet udstyr. Vores anbefaling bygger på jeres data, standarderne og vores faglige vurdering – ikke på udstyr, vi skal sælge.