Termal Arızaların Peşinde
Nynas’ın trafo sıvısı geliştiricilerinin artık yeni bir Ar-Ge cihazı var. Tezgah üstü kullanıma uygun bir test ekipmanı olan bu cihaz ile termal arıza koşullarını taklit edebiliyorlar. Simüle edilmiş performans testleri, yeni yalıtım sıvılarını daha hızlı, daha kolay ve daha düşük maliyetle değerlendirmeyi mümkün kılıyor.
Trafolardaki termal arızalar, yalıtım sıvısı içinde çözünen gaz formunda iz bırakıyor. Bu nedenle çözünmüş gaz analizi (DGA) trafoların durumunu incelemek ve arızaları erken tespit etmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntem olarak karşımıza çıkıyor. Ancak DGA aynı zamanda trafo yağının performansını ölçmek için de kullanılabilir.
“Nynas Araştırmacısı Dr. Pär Wedin, “Biz de bu yüzden laboratuvarımızda tezgah üstü kullanıma uygun bir test ekipmanı kurduk. Farklı dielektrik sıvılarının gazlanma davranışı hakkında olabildiğince fazla bilgi sahibi olmak bizim için büyük önem taşıyor ve bu bizim yeni trafo yağı ürünleri geliştirmemize olanak sağlıyor,” diyor.
Test ekipmanı, Nynas araştırmacılarının 800oC’ye kadar kontrollü sıcaklıklarda termal arızaları simüle etmelerini mümkün kılıyor. Şimdiye dek katkılı ve katkısız mineral yağ ve doğal ester dahil olmak üzere çok sayıda ticari kullanımdaki yalıtım sıvısı için DGA verilerindeki değişimleri ortaya koymayı başardılar. Gelecek dönemde bu donanım, yeni nesil yalıtım sıvılarını test etmeye yarayacak değerli bir cihaz olacak.
Dr. Wedin, “Bu tür bir simülasyon ekipmanının küçük ölçekli bir laboratuvar donanımı olarak bulunması pek kolay değil. Bu cihaz, arızanın şiddetine ve yalıtım sıvısının türüne bağlı olarak çözünmüş gazlardaki değişimleri keşfetmemize olanak tanıyor. Çözünmüş gazlar ile termal arızalar arasındaki ilişkiyi anlamamızı sağlıyor” diye belirtiyor.
Boru ısıtma yöntemini kullanan test ekipmanı, kazan içerisine bir borudan sıvılar akıtılıyor. Teknik olarak bu donanımda bir yağ tankı bulunur ve tankın tabanından çıkan bir boru, kazan içerisinden geçer ve tekrar tanka ulaşarak kapalı bir döngü oluşturur.
Dr. Wedin, “Özel yapım olmayan hazır parçalarla inşa edilen bu cihaz, çevrimiçi DGA ekipmanı gibi gelecekteki ihtiyaçları karşılamak için de kolaylıkla uyarlanabilir,” diye ekliyor.
Gazlar Önemli Bilgi Sağlıyor
– Çözünmüş gaz analizi (DGA), yalıtım sıvısı içinde çözünmüş gazların miktarını ve türünü analiz ederek arızaların yapısı ve şiddeti hakkında çok değerli bilgiler sağlıyor. Numuneleri analiz etmek için gaz kromatografisi kullanılıyor ve elde edilen sonuçlar araştırmacıların hangi termal arıza türüyle karşı karşıya olunduğunu tespit etmelerine yardımcı oluyor.
– Örneğin IEC 60599 standardı, trafolardaki arıza türlerini belirlemek için hidrojen, metan, etan, etilen ve asetilen gibi başlıca gazların belirli oranlarda kullanılmasını öngörüyor.
– Test ekipmanının geçerliliğini doğrulamak için bir katkılı mineral yağ, bir katkısız mineral yağ ve bir doğal esterdeki gaz üretimi incelendi. İki mineral yağda benzer sonuçlar elde edildi fakat doğal esterde çok daha yüksek miktarlarda etan, etilen, karbonmonoksit ve karbondioksit üretimi görüldü.
IEC 60599’e göre, görülen bu gaz oranları üç sıvının 300oC ile 700oC arasında bir termal arızayla karşılaştığını ifade ediyor, bu da test ekipmanının 550oC’lik boru sıcaklığına uygun düşüyor.
– Tank, boru fırını ve fırından önce ve sonra iki adet su soğutma haznesinin görüldüğü tezgah üstü test ekipmanına genel bakış.
– Fırının içinden geçen çelik borunun yakından görüntüsü.
– Kapalı döngü test ekipmanının çizimi
Dr. Pär Wedin
Nynas Araştırma Ekibi’nde Araştırmacı. Nynas’a 2008 yılında katıldı.