วิธีการ CFAE สำหรับการประเมินสภาพฉนวนกระดาษชุบน้ำมันของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง

Main Article Content

ณัฏฐพงศ์ ศรแจ่ม
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ นาตยา คล้ายเรือง

บทคัดย่อ

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นอุปกรณ์หลักที่มีมูลค่าสูงและเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูง ทำให้การประเมินอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ของหม้อแปลงมีความสำคัญมากสำหรับการบริหารจัดการสินทรัพย์ ระบบฉนวนของหม้อแปลงส่วนใหญ่เป็นฉนวนกระดาษและน้ำมัน โดยมีฉนวนแข็งเป็นกระดาษคราฟท์ และฉนวนเหลวเป็นน้ำมันหม้อแปลง สภาพความเป็นฉนวนของฉนวนกระดาษเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานที่เหลือของหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากหากฉนวนน้ำมันหม้อแปลงเสื่อมสภาพก็สามารถเปลี่ยนถ่ายได้ตลอดอายุการใช้งาน แต่ไม่สามารถทำได้กับฉนวนกระดาษ ดังนั้นการตรวจสอบสภาพของฉนวนกระดาษจึงมีความสำคัญ แต่การตรวจสอบด้วยระดับของพอลิเมอไรเซชัน (DP) ทำได้ค่อนข้างยาก บทความนี้จึงนำเสนอวิธีการประเมินสภาพฉนวนหม้อแปลงโดยใช้ผลการทดสอบทางด้านเทคนิคของฉนวนน้ำมัน ซึ่งประกอบด้วยผลการทดสอบด้านคุณภาพน้ำมัน การวิเคราะห์ก๊าซที่เจือปน และสารประกอบฟูรานในน้ำมันหม้อแปลง นำผลการทดสอบดังกล่าวมาประมวลเป็นดัชนี CFAE ซึ่งบ่งบอกการเสื่อมสภาพของฉนวนกระดาษภายในหม้อแปลง และมาเปรียบเทียบกับอัตราส่วนของ CO2/CO ตามมาตรฐาน IEEE Std. C57.104, IEC 60599 หากค่า CFAE อยู่ระหว่าง -2 ถึง -5.3 และอัตราส่วนของ CO2/CO อยู่ระหว่าง 3 ถึง 10 สามารถมั่นใจได้ว่าฉนวนกระดาษยังอยู่ในสภาพสามารถใช้งานได้ ยังไม่เกิดการย่อยสลายตัวอย่างรุนแรงภายในหม้อแปลง แต่หากผลขัดแย้งกันก็จะใช้ผลการทดสอบด้านคุณภาพน้ำมันมาพิจารณาเพิ่มเติม

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Jahromi, A. and et al. 2009. An approach to power transformer asset management using health index. IEEE Electrical Insulation Magazine. 25(2): 20-34.

Ortiz, F. and et al. 2016. Health indexes for power transformers: A case study. IEEE Electrical Insulation Magazine. 32(5): 7-17.

Islam, M.M., Lee, G. and Hettiwatte, S.N. 2017. A review of condition monitoring techniques and diagnostic tests for lifetime estimation of power transformers. Electrical Engineering. 100(2): 581-605.

Frimpong, G.K., Oommen, T.V. and Asano, R. 2011. A survey of aging characteristics of cellulose insulation in natural ester and mineral oil. IEEE Electrical Insulation Magazine. 27(5): 36-48.

Oommen, T.V. and Prevost, T.A. 2006. Cellulose insulation in oil-filled power transformers: Part II maintaining insulation integrity and life. IEEE Electrical Insulation Magazine. 22(2): 5-14.

Prevost, T.A. and Oommen, T.V. 2006. Cellulose insulation in oil-filled power transformers: Part I - history and development. IEEE Electrical Insulation Magazine. 22(1): 28-35.

Sermsukroongsakul, S. and et al. 2019. A study of remaining lifetime assessment of generator step-up transformer using degree of polymerization. In: Proceedings of the 2019 IEEE PES GTD Grand International Conference and Exposition Asia (GTD Asia), 19-23 March 2019. Bangkok, Thailand.

Singh, R.P. and et al. 2020. A review on traditional methods of condition monitoring of transformer. In: Proceedings of the 2020 International Conference on Electronics and Sustainable Communication Systems (ICESC), 2-4 July 2020. Coimbatore, India.

Lelekakis, N., Martin, D. and Wijaya, J. 2012. Ageing rate of paper insulation used in power transformers Part 2: Oil/paper system with medium and high oxygen concentration. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 19(6): 2009-2018.

Lelekakis, N., Martin, D. and Wijaya, J. 2012. Ageing rate of paper insulation used in power transformers Part 1: Oil/paper system with low oxygen concentration. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 19(6): 1999-2008.

Lelekakis, N. and et al. 2014. The effect of acid accumulation in power-transformer oil on the aging rate of paper insulation. IEEE Electrical Insulation Magazine. 30(3): 19-26.

Kuen, C. 2010. Analysis and comparison of aging-trends of cellulose for transformers with oil-cellulose-insulation. In: Proceedings of the 2010 International Conference on High Voltage Engineering and Application, 11-14 October 2010. New Orleans, LA, USA.

Liland, K.B. and et al. 2011. Ageing of oil impregnated thermally upgraded papers. In: Proceedings of the 2011 IEEE International Conference on Dielectric Liquids, 26-30 June 2011. Trondheim, Norway.

Unsworth, J. and Mitchell, F. 1988. Degradation of electrical insulating paper monitored using high performance liquid chromatography. In: Proceedings of the 2nd International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials, 12-16 September 1988. Beijing, China.

Suwarno, R. and Pasaribu, R. 2017. Effects of thermal aging on paper characteristics in paper-mineral oil composite insulation. In: Proceedings of the 2017 International Symposium on Electrical Insulating Materials (ISEIM), 11-15 September 2017. Toyohashi, Japan.

Teymouri, A. and Vahidi, B. 2017. CO2/CO concentration ratio: A complementary method for determining the degree of polymerization of power transformer paper insulation. IEEE Electrical Insulation Magazine. 33(1): 24-30.

Zhang, C.H. and Macalpine, J.M.K. 2006. Furfural concentration in transformer oil as an indicator of paper ageing, part 1: A review. In: Proceedings of the 2006 IEEE PES Power Systems Conference and Exposition, 29 October-1 November 2006. Atlanta, GA, USA.

Cheim, L. and et al. 2012. FFuran analysis for liquid power transformers. IEEE Electrical Insulation Magazine. 28(2): 8-21.

Stebbins, R.D., Myers, D.S. and Shkolnik, A.B. 2003. Furanic compounds in dielectric liquid samples: Review and update of diagnostic interpretation and estimation of insulation ageing. In: Proceedings of the 7th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials, 1-5 June 2003. Nagoya, Japan.

Allan, D.M. 1992. A practical life assessment technique for aged oil paper systems. In: Proceedings of the 6th International Conference on Dielectric Materials, Measurements and Applications, 7-10 September 1992. Manchester, UK.

Feng, D. and et al. 2019. Effect of oil–paper–pressboard mass ratio on furfural content in transformer oil. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 26(4): 1308-1315.

Pahlavanpour, B., Martins, M.A. and Pablo, A.D. 2002. Experimental investigation into the thermal-ageing of Kraft paper and mineral insulating oil. In: Proceedings of the Conference Record of the the 2002 IEEE International Symposium on Electrical Insulation, 7-10 April 2002. Boston, MA, USA.

Teymouri, A. and Vahidi, B. 2021. Power transformer cellulosic insulation destruction assessment using a calculated index composed of CO, CO2, 2-furfural, and acetylene. Cellulose. 28(1): 489-502.

IEEE. 2019. IEEE Std C57.104-2019 IEEE Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers. https://pdfcoffee.com/ieee-c57104-2019pdf-5-pdf-free.html. Accessed 31 January 2021.

Prasojo, R.A. and et al. 2017. Correlation of transformer paper deterioration to oil characteristics and dissolved gases. In: Proceedings of the 2017 International Conference on High Voltage Engineering and Power Systems (ICHVEPS), 2-5 October 2017. Dempasar, Indonesia.

Lee, S. and et al. 2013. New methods of DGA diagnosis using IEC TC 10 and related databases part 2: Application of relative content of fault gases. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 20(2): 691-696.