三相油入変圧器の油交換時期の決定
三相油入変圧器のサプライヤーとして、これらの変圧器の油の交換基準を理解することが重要です。三相油入変圧器内の油は、複数の重要な機能を果たします。これは絶縁媒体として機能し、変圧器のさまざまな部分間の電気的破壊を防ぎ、また変圧器の動作中に発生する熱を放散する冷却剤としても機能します。ただし、時間の経過とともにオイルが劣化する可能性があり、その場合は変圧器の安全かつ効率的な動作を確保するためにオイルを交換する必要があります。
化学組成の変化
オイルの化学組成は、交換が必要かどうかを決定する主な要素です。最も重要な化学変化の 1 つはオイルの酸化です。酸化は、熱と金属触媒の存在下でオイルが酸素と反応すると起こります。酸化した油はスラッジと酸を形成します。ご存知のとおり、スラッジの形成により変圧器内の冷却通路が詰まり、冷却効率が低下し、過熱につながる可能性があります。酸化によって生成される酸は、巻線やコアなどの変圧器の内部部品を腐食させる可能性があり、変圧器の寿命を大幅に短縮する可能性があります。
たとえば、オイルの酸価が 0.1 mg KOH/g を超える場合、多くの場合、オイルが過剰に酸化していることを示しており、交換が必要になる場合があります。オイルを定期的に化学分析することで、これらの変化を早期に検出できます。多くの研究所は、酸価、水分含有量、溶存ガス分析など、変圧器油の化学的特性を分析するサービスを提供しています。当社は、顧客の変圧器の正確かつタイムリーな分析を提供するために、最も評判の高い研究所のいくつかと長年にわたるパートナーシップを結んでいます。
水分含有量
湿気も重要な要素です。メンテナンス中の大気や変圧器タンクの漏れなど、さまざまな手段を介して変圧器の油に水が侵入する可能性があります。少量の水分でも、オイルの絶縁耐力が大幅に低下する可能性があります。オイルの絶縁耐力は、電気的破壊に耐える能力です。水分含有量が高いと、変圧器内でアーク放電が発生するリスクが高まり、重大な損傷を引き起こす可能性があります。
変圧器油の許容可能な水分含有量は、通常、変圧器の電圧レベルによって異なります。三相油入電源変圧器の場合、水分含有量が 20 ppm (100 万分の 1) を超える場合は、通常、是正措置を講じることをお勧めします。これには、特殊な装置を使用して現場でオイルを乾燥させるか、オイルを完全に交換することが含まれる場合があります。当社の高性能油封変圧器は、湿気の侵入を最小限に抑える高度なシール機構を備えて設計されていますが、最適な性能を確保するには定期的なチェックが必要です。
電気的特性
絶縁耐力や誘電正接などのオイルの電気的特性も重要な指標です。絶縁耐力は、オイルのサンプルに高電圧を印加し、絶縁破壊が発生する電圧を測定することによって測定されます。絶縁耐力が低いということは、オイルの絶縁特性が劣化していることを示しており、変圧器の巻線やその他の部品間のアーク放電を防ぐことができない可能性があります。
力率としても知られる散逸率は、オイル内で熱として放散される電気エネルギーの量を測定します。誘電正接の増加は、オイル内の汚染、酸化、または水分の兆候である可能性があります。絶縁耐力が指定された最小値 (通常は標準テストギャップで約 30 kV) を下回る場合、または誘電正接が 90°C で 0.5% を超える場合は、オイルの交換を検討する必要があります。
溶存ガス分析 (DGA)
溶存ガス分析は、変圧器油の状態を評価するための強力なツールです。変圧器内のさまざまな種類の故障により、オイル中に特定のガスが発生する可能性があります。たとえば、巻線が過熱するとオイルが分解し、メタン、エタン、エチレンなどのガスが発生する可能性があります。アーク放電により水素とアセチレンが発生する可能性があります。
これらの溶存ガスの濃度と比率を分析することで、故障の種類と重大度を診断することができます。特定のガスのレベルが通常の動作限界を超えている場合、またはガス生成が突然増加している場合は、変圧器に問題が発生していることを示している可能性があります。 DGA が異常なガスパターンと、電気的特性の低下や高い酸価などのオイル劣化の他の兆候を示す場合、多くの場合、オイルの交換が必要になります。
機械的および物理的な変化
オイルの物理的な外観から、その状態を知る手がかりが得られる場合があります。オイルが曇ったり変色した場合は、汚染の兆候である可能性があります。オイルの濁りは、懸濁液中の水分や微粒子の存在によって発生する可能性があります。濃い色または黒ずんだオイルは、重度の酸化または分解生成物の存在を示している可能性があります。
さらに、変圧器タンク内の油レベルを定期的に監視する必要があります。オイルレベルの大幅な低下はタンク内の漏れを示唆している可能性があるため、すぐに修理する必要があります。オイルレベルが低すぎると、巻線やその他のコンポーネントが空気にさらされ、酸化や電気的故障のリスクが高まります。
経年劣化と動作条件の影響
変圧器の経年劣化や動作条件もオイル交換基準に影響します。長期間使用されている変圧器は、新品に比べてオイルが劣化している可能性が高くなります。同様に、高温または高湿度の地域などの過酷な環境で動作する変圧器では、オイルの劣化がより早くなる可能性があります。
古い変圧器の場合、オイルが現在の化学規格および電気規格をすべて満たしていても、予防策としてオイルを交換することが有益な場合があります。これにより、変圧器の寿命が延び、予期せぬ故障のリスクが軽減されます。
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調達・ご相談に関するお問い合わせ
当社の製品にご興味がある場合、または三相油入変圧器の油交換基準についてさらに詳しい情報が必要な場合は、調達およびご相談をおすすめします。当社の専門家チームは、お客様が特定のニーズに合わせて適切な決定を下せるようお手伝いいたします。
参考文献
- 電力変圧器エンジニアリング、第 3 版、Turan Gonen 著
- 変圧器油: 国際電気標準会議 (IEC) 規格による特性、試験および保守
- 変圧器技術ハンドブック: 設計と応用、George WT Arkkio 著