การทดสอบ Water Content-น้ำในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า-ตัวการสำคัญให้หม้อแปลงหมดอายุ

การทดสอบ Water Content

Water Content ความชื้น หรือปริมาณน้ำที่อยู่ในหม้อแปลงไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้หลากหลายดังนี้

1.การมีน้ำหลงเหลือในกระดาษฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้าในระหว่างการผลิต

2.เกิดขึ้นเองตามกระบวนการทางเคมีของการเสื่อมสภาพของกระดาษฉนวนของหม้อแปลงไฟฟ้า และปฎิกิริยาออกซิเดชั่น

3.จากภายนอก

ความชื้นหรือปริมาณน้ำที่อยู่ในหม้อแปลงไฟฟ้าจะกระจายตัวอยู่ 2 ส่วน คือ

1. กระจายตัวอยู่ในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า โดยกระจายตัวเพียงแค่ 1% เท่านั้น
2. กระจายอยู่ในกระดาษ ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนทางไฟฟ้า โดยจะฝังตัวอยู่มากถึง 99%

เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังทำงานจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ไฟต่างๆ จะทำให้อุณหภูมิภายในหม้อแปลงไฟฟ้าสูงขึ้น หากทำงานจ่ายโหลดมากขึ้น (ในขณะที่ระบบทำความเย็นทำงานเท่ากับจ่ายโหลดปกติ) จะเกิดความร้อนขึ้นภายในหม้อแปลงไฟฟ้า น้ำซึ่งส่วนมากอยู่ในกระดาษถึง 99% จะออกมา และปนอยู่ในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า หากมีปริมาณน้ำมากเกินกำหนด อาจจะทำให้น้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าเปลี่ยนรูปจากฉนวนเป็นตัวนำไฟฟ้าแทน ซึ่งส่งผลให้เกิดการลัดวงจรเกิดขึ้น (แรงดันในการทดสอบ Breakdown voltage ก็จะต่ำๆ)

 

02

 

โดยมากเวลาทดสอบ Moisture test หรือ Water Content หากอ้างตามมาตรฐาน ASTM D3487 จะกำหนดเกณฑ์ น้ำที่อยู่ในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าต้องน้อยกว่า 35 ppm (ในกรณีที่เป็นน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าใหม่ๆ) แต่หากเป็นมาตรฐานของ AS 1883-1992 จะต้องน้อยกว่า 10 ppm (ในกรณีที่เป็นน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าใหม่ๆ) ส่วนน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าจากหม้อแปลงที่กำลังทำงานอยู่ จะกำหนดไว้ว่าต้องน้อยกว่า 30 ppm (ทั้งนี้ต้องขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายในหม้อแปลงไฟฟ้าด้วย) หากควบคุมปริมาณน้ำในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าให้ได้ตามเกณฑ์ดังกล่าว ความเสี่ยงของการเกิดการลัดวงจรในหม้อแปลงไฟฟ้าของท่านก็จะต่ำลง

อย่างไรก็ตาม เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าจ่ายโหลดลดลง อุณหภูมิภายในหม้อแปลงไฟฟ้าจะลดต่ำลงตาม น้ำในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าจะวิ่งกลับเข้ากระดาษในส่วนที่เย็นตัว โดยจุดใดในกระดาษมีอุณหภูมิลดลงก่อน น้ำก็จะวิ่งเข้าจุดที่อุณหภูมิที่ลดลง ณ จุดนั้นก่อน

น้ำที่มีอยู่ในกระดาษนั้นเป็นสิ่งที่เราไม่ต้องการ โดยหากมีน้ำในกระดาษเกิดขึ้นจะส่งผลเบื้องต้นดังนี้

1.ลดค่า dielectric strength

2.จะทำให้เกิดน้ำขึ้นในลักษณะฟองน้ำละลายปนอยู่ในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าเมื่อมีโหลดหนักต่อเข้ากับหม้อแปลงไฟฟ้า

3.ทำให้หม้อแปลงหมดอายุเร็วขึ้น

นการทดสอบ Moisture test หรือ Water Contain   เป็นการทดสอบหาปริมาณน้ำที่อยู่ในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าเท่านั้น มิใช่วัดหาปริมาณน้ำทั้งหมดที่ฝังตัวอยู่ในกระดาษ แต่เป็นการวัดในเชิงความสัมพันธ์ต่างหาก ดังนั้นผู้ที่ดูแลหม้อแปลงไฟฟ้าควรให้ความสนใจกับการติดตามน้ำที่อยู่ในกระดาษด้วยซึ่งมีถึง 99% เลยทีเดียว

 

03

 

การวัดค่าของน้ำในกระดาษจะวัดออกมาในรูป % moisture by dry weight โดยหม้อแปลงที่ใหม่จะมีปริมาณน้ำในกระดาษจะอยู่ที่ประมาณ 0.5 % moisture by dry weight ส่วนหม้อแปลงไฟฟ้า ใกล้หมดอายุแล้ว น้ำในกระดาษจะอยู่ที่ 2.5 %- 3% moisture by dry weight

ยกตัวอย่างเช่น กระดาษมีน้ำหนัก 4,545 กิโลกรัม หม้อแปลงไฟฟ้าใหม่จะมีน้ำในกระดาษอยู่ที่ประมาณ 22.7 กิโลกรัม หากหม้อแปลงไฟฟ้าตัวนี้ใกล้หมดอายุ จะมีน้ำในกระดาษอยู่ที่ประมาณ 113 – 136 กิโลกรัม

จากรายละเอียดข้างต้น น้ำจะเป็นอีกตัวแปรหนึ่งที่ทำให้หม้อแปลงไฟฟ้ามีอายุลดลง (ในกรณีที่ปล่อยให้น้ำในกระดาษจะอยู่ที่ 2.5 %- 3% moisture by dry weight และหากมีออกซิเจนในปริมาณสูงๆ น้ำจะทำให้กระดาษเสื่อมสภาพ จนเปื่อยยุ่ย)

ต้องจำไว้เลยว่า เมื่อมีการเพิ่มขึ้นของน้ำในกระดาษทุกๆเท่าตัว อายุของหม้อแปลงไฟฟ้าจะลดลงครึ่งหนึ่งของอายุที่เหลืออยู่ อายุของหม้อแปลงไฟฟ้าก็คืออายุของกระดาษ หากต้องการยืดอายุของหม้อแปลงไฟฟ้าก็จำเป็นต้องยืดอายุของกระดาษ การจะยึดอายุของกระดาษก็คือการดึงน้ำที่อยู่ในกระดาษออกไปให้เหลือน้อยที่สุดเท่าที่เป็นไปได้นั่นเอง

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องศึกษา และติดตามปริมาณน้ำทั้งหมดในหม้อแปลงไฟฟ้าของเรา (อาจจะใช้ Online Monitoring ที่ติดตามน้ำทั้งในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า และน้ำในกระดาษ) ให้ดีเสียก่อนว่าขณะนี้ปริมาณน้ำในกระดาษของเรามีปริมาณมากเพียงใด

สำหรับการนำน้ำออกจากกระดาษทีมีอยู่ตอนนี้คือการทำ Dry Out ซึ่งเป็นการนำน้ำออกจากกระดาษที่ใช้กันทั่วไป อีกระบบที่มีประสิทธิภาพก็คือการทำ Vapour Phase

สำหรับการนำน้ำออกจากน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าจะใช้การกรองน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า

และโปรดระลึกไว้เสมอว่าการกรองน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าขณะที่หม้อแปลงมีอุณหภูมิต่ำ (shut down หม้อแปลงแล้ว) น้ำจะยังคงฝังตัวอยู่เฉพาะในกระดาษ และไม่ออกมาปนอยู่ในน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า (จะออกมาได้แต่น้อยมาก) การกรองน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าทำได้แค่เพียงการเอาน้ำออกมาจากน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งออกมาเพียงแค่ 1% เท่านั้น การกรองน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าไม่สามารถเอาน้ำออกจากกระดาษซึ่งมีถึง 99%ได้ เมื่อกรองน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าเสร็จแล้ว และต่อหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อจ่ายโหลด และเมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าจ่ายโหลดแล้ว จะเกิดความร้อนขึ้น จากนั้นน้ำก็จะออกมาใหม่เนื่องเพราะเราไม่ได้เอาน้ำออกจากกระดาษนั่นเอง ซึ่งจะทำให้เราทำการกรองน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าต่อไปไม่สิ้นสุด

ทดสอบน้ำมันหม้อแปลง ทดสอบกับ TJ|H2b, TJ|H2b Analytics You rely on

สนใจทดสอบน้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้าและติดตามปริมาณน้ำในกระดาษ

ติตต่อ info@measurestation.com