Enecon voimalaitoksen päämuuntajan suojaaminen

PDF

Perinteisesti muuntajille tehdään säännöllisiä pistetestauksia niiden kunnon arvioimiseksi. DGA-kaasuanalysaattorimme kuitenkin poistaa tämän tarpeen. Jatkuva valvonta antaa työntekijöille mielenrauhaa, mahdollistaa ennakoivat mittaukset ehkäisevän huollon optimoimiseksi, pidentää muuntajan käyttöikää sekä vähentää odottamattomien ja kalliiden käyttökatkosten riskiä.

Osana pyrkimystään turvata energiantuotanto ja pienentää riskiä, Bio Golden Raand -biomassavoimala Alankomaissa asensi muuntajaan valvontajärjestelmän. Vaisala MHT410 mittaa jatkuvasti kolmea tärkeää muuntajaöljyn parametria – kosteus, vety ja lämpötila. Energiayhtiö Enecon omistama ja operoima laitos tuottaa höyryä ja sähköä paikallisen teollisuuden käyttöön, ja sillä on noin 135 MW:n lämpökapasiteetti ja 49,9 MW:n sähkökapasiteetti.

Taustaa

Muuntajan materiaalit voivat heiketä ajan myötä, mikä kasvattaa kalliiden vikojen, korjausten ja käyttökatkosten riskiä. Muuntajan viat johtuvat muuntajaöljyn kaasukertymistä, joten öljy testataan rutiininomaisesti osana ehkäisevää huolto-ohjelmaa. Enecon muuntajaan asennettiin kaasuanalysaattori tarjoamaan jatkuvaa dataa sekä vähentämään säännöllisten öljynäytteiden ja laboratorioanalyysien tarvetta.

Vaisalan MHT410-mittalaitteen asensi Flux Transformer Services. Enecon projektipäällikkö ja huoltoasiantuntija Laurens Freriksen kertoi: "Olemme hyötyneet online-mittauksista jo yli vuoden ajan, ja on ollut lohduttavaa nähdä, miten matalia muuntajaöljyn vetytasot ovat olleet muuntajan käyttöasteesta riippumatta."

Bio Golden Raand -voimalaitos

Bio Golden Raand -laitoksessa energiantuotantoon käytetään ongelmajätteettömästä kakkoslaatuisesta puujätteestä peräisin olevaa biomassaa. Laitos käsittelee vuosittain noin 300 000 tonnia puujätettä, joka saapuu Delfzijliin laivalla tai rekalla Alankomaista ja naapurimaista.

Muuntajaöljy

Generaattorien muuntajat on yleensä täytetty öljyllä niiden eristämiseksi ja jäähdyttämiseksi. Bio Golden Raand -laitoksen muuntajassa esimerkiksi on noin 20 tonnia öljyä. Öljyn laatu heikkenee asteittain, kun sen molekyylit hajoavat lämpö- ja sähköpaineen alla esimerkiksi muuntajan purkausten tai kuumien pisteiden vuoksi.

Muuntajaöljyn testaus ja valvonta

Muuntajaöljystä kerätään näytteitä perinteisesti kerran tai kaksi kertaa vuodessa ja ne lähetetään laboratorioanalyysiin kaasumäärien määrittämiseksi. Tämä näytteenottoon perustuva pistetarkistus osoittaa kaasujen määrän ja öljyn laadun tietyllä hetkellä. Jatkuvan valvonnan tärkeimpiä etuja on esimerkiksi se, että se havaitsee trendejä, joiden avulla käyttäjät voivat esimerkiksi korreloida kaasutasot muuntajan kuormitukseen. Mikä tärkeintä, jatkuvan valvonnan ansiosta DGA-analysaattorit varoittavat vioista ajoissa.

Liuenneiden kaasujen tasoja ja trendejä voidaan käyttää vikojen havaitsemiseen ja diagnostiikkaan. Tätä aihetta tarkastellaan DGAjärjestelmiä käsittelevässä Cigrén teknisessä esitteessä (783). 

Vedyn lisäksi MHT410 mittaa myös lämpötilaa, mikä on tärkeä vikojen ilmaisin. Laite mittaa myös öljyn kosteutta, sillä kosteus heikentää läpilyöntikestävyyttä, nopeuttaa selluloosan (eriste) hajoamista ja kasvattaa kuplien syntymisen riskiä korkeissa lämpötiloissa.

DGA-valvonta Bio Golden Raand -laitoksessa

Selittäessään Vaisala MHT410:n asennuksen syitä Laurens Freriksen sanoi, että: "Voimalaitoksen muuntaja on yksi sähköverkon arvokkaimmista resursseista – meidän käyttämämme muuntaja on noin 10 vuotta vanha ja se on jatkuvasti käytössä. Se ei kuitenkaan ole vikasietoinen, joten on tärkeää, että pystymme valvomaan sen kuntoa ja suorituskykyä läheisesti.

"Valitsimme MHT410:n, koska se mahdollisti potentiaalisten ongelmien varhaisen tunnistamisen, mikä on tärkeää riskien pienentämisen kannalta. Vikojen varhainen tunnistaminen mahdollistaa oikea-aikaiset korjaavat toimet."

MHT410 syöttää jatkuvasti dataa Enecon digitaaliseen hallintajärjestelmään, jota Laurens voi käyttää kannettavalla tietokoneellaan. Tämä tarkoittaa, että hän pystyy esimerkiksi seuraamaan muuntajan kuormitusta samalla näytöllä MHT410-mittausten kanssa.

Nopeasti ja helposti asennettavalla MHT410:llä on matalat kokonaiskustannukset, joten DGA-kaasuanalysaattorien hankinta- ja käyttökustannukset ovat mitättömät verrattuna suojattavien laitteiden arvoon tai niiden käyttökatkosten aiheuttamiin tappioihin. 

Yhteenveto

Enecolle Vaisalan analysaattorin asennus on tapa pienentää riskiä, mutten kuten Laurens selittää: "Jatkuva näkyvyys muuntajan kuntoon antaa meille mielenrauhaa. Vaisalan ratkaisun tärkein hyöty on kuitenkin se, että se antaa meille lisäaikaa – ehdimme suunnitella tehokkaan strategian, jos öljyssä näkyy vikakaasuja. Voimme siis optimoida muuntajan suorituskyvyn ja pidentää sen käyttöikää."

Ota yhteyttä