Wytyczne dotyczące kontroli jakości całego procesu w badaniu strat dielektrycznych oleju i rezystywności

Wytyczne dotyczące pełnej kontroli jakości procesu testera strat dielektrycznych i rezystywności oleju

I. Dlaczego wiarygodność danych dotyczących wykrywania strat dielektrycznych oleju izolacyjnego jest tak ważna?

1,1 milionowa strata spowodowana zestawem zniekształconych danych

Podczas corocznej kampanii badania jakości oleju w podstacji 220 kV współczynnik strat dielektrycznych zmierzony dla oleju izolacyjnego jednego z głównych transformatorów wyniósł 0,008 – znacznie poniżej progu ostrzegawczego wynoszącego 0,02 – co doprowadziło personel testujący do wniosku, że jakość oleju jest zadowalająca. Jednak trzy miesiące później w głównym transformatorze wystąpiło zwarcie międzyzwojowe. Po otwarciu pokrywy transformatora w celu kontroli odkryto, że olej izolacyjny uległ poważnej degradacji, a rzeczywisty współczynnik strat dielektrycznych przekroczył 0,05. Analiza po zdarzeniu wykazała, że ​​miska olejowa użyta do tego testu nie została dokładnie wyczyszczona zgodnie ze standardową procedurą; pozostałości oleju z poprzedniego testu z wysokim współczynnikiem strat doprowadziły do ​​nienormalnie niskiego wyniku testu, bezpośrednio maskując podstawowy problem starzenia się sprzętu.

To nie jest odosobniony przypadek. Dane statystyczne z branży energetycznej wskazują, że ponad 60% nieprawidłowych wyników uzyskanych w testach pomiaru strat dielektrycznych oleju izolacyjnego nie wynika z problemów z samym olejem, ale raczej z braków w kontroli jakości podczas procesu testowania – czynniki takie jak nieodpowiednie czyszczenie miski olejowej, odchylenia w kontroli temperatury, niewłaściwy dobór napięcia testowego lub zanieczyszczenie próbki mogą spowodować, że dane testowe będą odbiegać od prawdziwych wartości. W łagodnych przypadkach prowadzi to do zbędnych testów i marnowania siły roboczej; w poważnych przypadkach może to skutkować błędną oceną stanu sprzętu, stwarzając w ten sposób znaczne zagrożenie bezpieczeństwa.

1.2 Strata dielektryczna i rezystywność: dwurdzeniowe wskaźniki do oceny stanu zdrowotnego oleju izolacyjnego

Współczynnik strat dielektrycznych (tanδ) odzwierciedla utratę energii w oleju izolacyjnym pod wpływem pola elektrycznego prądu przemiennego i jest jednym z najbardziej czułych wskaźników służących do oceny stopnia wnikania wilgoci, starzenia lub zanieczyszczenia produktów naftowych; Z drugiej strony, rezystywność prądu stałego odzwierciedla przewodność elektryczną oleju w polu elektrycznym prądu stałego i jest bezpośrednio związana ze stężeniem zjonizowanych zanieczyszczeń w oleju. Łączne zastosowanie tych dwóch parametrów umożliwia wszechstronną ocenę stanu sprawności elektrycznej oleju izolacyjnego i sprawia, że ​​są one obowiązkowymi elementami badań w przypadku badań zapobiegawczych urządzeń elektroenergetycznych wypełnionych olejem, takich jak transformatory, przekładniki prądowe i reaktory zanurzone w oleju.

Ponieważ wyniki testów tych dwóch wskaźników bezpośrednio wpływają na ocenę stanu sprzętu i formułowanie decyzji dotyczących konserwacji, wiarygodność i identyfikowalność samych danych są ważniejsze niż zwykła skuteczność testowania. Tester strat dielektrycznych i rezystywności oleju Guodian Zhongxing został zaprojektowany zgodnie z normą GB/T 5654-2007. Wykorzystując podstawowe technologie — w tym konfigurację trójelektrodowego pojemnika na olej, precyzyjną kontrolę temperatury indukcyjnej średniej częstotliwości i standardowe kondensatory SF6 — wraz z kompleksowymi funkcjami kalibracji pustego kubka i zarządzania danymi, urządzenie to zapewnia laboratoriom niezawodną podstawę sprzętową do ustanowienia kompleksowego systemu kontroli jakości obejmującego cały przepływ pracy, od pobrania próbki po generowanie raportów.

II. Sześć podstawowych czynników wpływających na jakość danych testowych

2.1 Współczynnik temperaturowy: Wrażliwość wartości strat dielektrycznych na temperaturę jest znacznie większa, niż można by się spodziewać.

Współczynnik strat dielektrycznych oleju izolacyjnego wykazuje silną zależność temperaturową – na każde 10°C wzrostu temperatury wartość tanδ może wzrosnąć 1,5–2 razy. Wartości strat dielektrycznych mierzone w różnych temperaturach nie są porównywalne; jest to podstawowy powód, dla którego normy wymagają przeprowadzania testów w określonej temperaturze (zwykle 90°C).

Punkt kontroli jakości: Odchylenie temperatury musi mieścić się w granicach ±0,5°C; badanie należy rozpocząć dopiero po całkowitym ustabilizowaniu się temperatury oleju, aby uniknąć błędów pomiaru spowodowanych różnicą temperatur pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną częścią miski olejowej. Przyrząd ten wykorzystuje nagrzewanie indukcyjne średniej częstotliwości w połączeniu z algorytmem kontroli temperatury PID, zapewniając doskonałą bezdotykową równomierność ogrzewania i dokładność pomiaru temperatury wynoszącą ± 0,5°C, zapewniając w ten sposób dokładność warunków temperaturowych na poziomie sprzętu.

2.2 Czystość miski olejowej: Najczęściej pomijane źródło błędów pomiarowych

Nawet obecność śladowych ilości zanieczyszczeń olejowych lub zanieczyszczeń na powierzchniach elektrod trójelektrodowego kubka olejowego może znacząco zmienić wartość strat dielektrycznych pustego kubka, wpływając w ten sposób na wyniki testu próbki. W szczególności, gdy sekwencja badania zmienia się z próbki oleju o dużej utracie na próbkę oleju o niskiej utracie oleju, jeśli miska olejowa nie została dokładnie wyczyszczona, resztkowy film olejowy może powodować systematyczne zawyżanie lub obniżanie wyników badania; ponadto tego typu odchylenie jest często ukryte i trudne do wykrycia podczas pojedynczego testu.

Punkt kontroli jakości: Przed każdym formalnym testem należy przeprowadzić weryfikację kalibracji ślepego kubka. Wartość strat dielektrycznych dla pustego kubka powinna być mniejsza niż 5×10⁻⁵, a pojemność powinna mieścić się w przedziale 60±5 pF. Dopiero po potwierdzeniu, że czystość miski olejowej i stan montażu odpowiadają wymaganym specyfikacjom, można przystąpić do badania próbek. Przyrząd ten posiada wbudowaną funkcję kalibracji pustej elektrody, która automatycznie zapisuje dane kalibracyjne, umożliwiając precyzyjne obliczenie względnej stałej dielektrycznej i rezystywności prądu stałego; zapewnia to wiarygodność pustej linii bazowej w całym procesie testowania.

2.3 Napięcie probiercze: Wymagania normatywne dotyczące doboru natężenia pola elektrycznego

GB/T 5654-2007 określa, że ​​natężenie pola elektrycznego do pomiaru strat dielektrycznych ciekłych materiałów izolacyjnych powinno mieścić się w zakresie od 0,1 kV/mm do 1 kV/mm. W przypadku miski olejowej z odstępem między elektrodami 2 mm odpowiedni zakres napięcia probierczego AC wynosi od 200 V do 2000 V. Jeśli napięcie jest zbyt niskie, sygnał jest słaby, a stosunek sygnału do szumu niski; jeśli napięcie jest zbyt wysokie, może spowodować częściowe wyładowanie oleju, zmieniając w ten sposób właściwości oleju. Obydwa scenariusze mogą mieć wpływ na dokładność zmierzonych danych.

Punkt kontroli jakości: Wybierz odpowiednie napięcie testowe w zależności od rodzaju testowanego oleju i celu testu; w przypadku nowego oleju można stosować niższe napięcia, natomiast w przypadku starego oleju eksploatacyjnego zaleca się standardowe badanie natężenia pola elektrycznego z zarejestrowanymi wartościami napięcia. Przyrząd ten posiada płynnie regulowany zakres napięcia probierczego AC od 200 do 2200 V i płynnie regulowany zakres napięcia probierczego DC od 200 do 500 V, w pełni pokrywając zakresy testowe określone przez odpowiednie normy i spełniając wymagania testowe dla różnych rodzajów olejów i różnych norm.

2.4 Przygotowanie próbki i nastrzyk: Klucz do zapobiegania wtórnemu zanieczyszczeniu

Podczas pobierania, transportu lub przechowywania próbek oleju może wystąpić zanieczyszczenie wilgocią lub zanieczyszczeniami. Niewłaściwe postępowanie podczas napełniania miski olejowej, które może powodować powstawanie pęcherzyków, lub użycie zanieczyszczonych przyrządów do pobierania próbek może bezpośrednio wpłynąć na dokładność wyników testu. W szczególności śladowe ilości wilgoci mają bardzo znaczący wpływ zarówno na straty dielektryczne, jak i na rezystywność.

Punkt kontroli jakości: Próbki oleju należy przechowywać w szczelnym, światłoszczelnym pojemniku i pozostawić do powrotu do temperatury pokojowej przed badaniem; naczynie do pobierania próbek musi być czyste i suche; napełniając miskę olejową, wlewaj olej powoli wzdłuż wewnętrznej ścianki miseczki, aby uniknąć tworzenia się pęcherzyków; po napełnieniu odstawić próbkę na krótki czas, aż pęcherzyki urosną i rozproszą się, przed przystąpieniem do badania.

2.5 Standardowa stabilność kondensatora: punkt odniesienia dla dokładności przyrządu

Zasada stosowania metody mostka AC do pomiaru strat dielektrycznych polega na porównaniu pojemności badanej próbki z pojemnością standardowego kondensatora. Jeśli strata dielektryczna i pojemność samego standardowego kondensatora zmieniają się w zależności od warunków środowiskowych, punkt odniesienia całego układu pomiarowego ulegnie przesunięciu, wprowadzając błąd systematyczny do wszystkich wyników testów.

Punkt kontroli jakości: Standardowe kondensatory powinny być typu, na który temperatura i wilgotność mają minimalny wpływ i powinny być regularnie poddawane kalibracji metrologicznej. Przyrząd ten zawiera standardowy kondensator z trzema zaciskami wypełniony SF6; na jego stratę dielektryczną i pojemność nie mają wpływu takie czynniki, jak temperatura otoczenia czy wilgotność, co gwarantuje, że dokładność przyrządu pozostaje stabilna i niezawodna nawet po długotrwałym użytkowaniu.

2.6 Warunki środowiskowe: wpływ temperatury i wilgotności laboratoryjnej

Gdy wilgotność otoczenia jest zbyt wysoka, rezystancja izolacji pomiędzy powierzchnią instrumentu a zewnętrzną elektrodą miski olejowej zmniejsza się, co może powodować zakłócenia prądu upływowego; gdy temperatura otoczenia jest zbyt niska, parametry działania wewnętrznych elementów elektronicznych przyrządu mogą również ulegać zmianom, wpływając w ten sposób na dokładność pomiaru.

Punkty kontroli jakości: Temperatura otoczenia w laboratorium powinna wynosić od 0°C do 40°C, a wilgotność względna powinna być utrzymywana poniżej 75%; przed badaniem przyrząd należy pozostawić w laboratorium przez odpowiedni okres czasu, aby osiągnąć równowagę termiczną. Przyrząd ten jest przeznaczony do stosowania w temperaturze otoczenia w zakresie od 0°C do 40°C i wilgotności względnej poniżej 75%; optymalną dokładność pomiaru można osiągnąć w standardowych warunkach laboratoryjnych.

III. Podstawowe specyfikacje techniczne i macierz możliwości testowania

IV. Standaryzowane siedmiostopniowe procedury testowe (w tym punkty kontroli jakości)

Krok 1: Środowisko laboratoryjne i przygotowanie instrumentu

Potwierdzenie środowiskowe: Sprawdź, czy temperatura w laboratorium mieści się w zakresie 0–40°C, a wilgotność względna jest niższa niż 75%; upewnij się, że przyrząd jest umieszczony na stabilnym, wolnym od wibracji stole probierczym, z dala od źródeł silnych zakłóceń pola elektrycznego lub magnetycznego. Sprawdź, czy napięcie zasilania jest stabilne i czy obudowa przyrządu jest solidnie uziemiona – oprócz uziemienia przewodu zasilającego należy również uziemić zacisk uziemiający w obudowie przyrządu; to podwójne uziemienie zapewnia zarówno bezpieczeństwo, jak i stabilność pomiaru.

Podgrzewanie po włączeniu zasilania: Włącz wyłącznik zasilania; po wejściu przyrządu do menu głównego należy go rozgrzać przez co najmniej 15 minut, aby zapewnić osiągnięcie równowagi termicznej wewnętrznych elementów elektronicznych, minimalizując w ten sposób wpływ dryftu temperatury na pomiary przy niskich stratach. W okresie wstępnego nagrzewania można jednocześnie czyścić miskę olejową i przygotować próbkę.

Krok 2: Weryfikacja czystości miseczki olejowej

Jest to najważniejszy krok w zapewnieniu wiarygodności danych i nigdy nie można go pominąć:

1. Umieść oczyszczoną i wysuszoną pustą miskę olejową w szczelinie miski olejowej, podłącz kabel testowy i zamknij pokrywę skrzynki.
2. Wejdź w ustawienia parametrów, jako typ testu wybierz „Empty Cup”, ustaw temperaturę na 50°C i wybierz test strat dielektrycznych.
3. Kliknij „Rozpocznij test”; gdy temperatura osiągnie ustawioną wartość, system automatycznie wykona pomiar pojemności pustego kubka i strat dielektrycznych.
4. Kryteria weryfikacji: Wartość pustej pojemności powinna mieścić się w zakresie 60 ± 5 pF; wartość strat dielektrycznych w stanie pustym powinna być mniejsza niż 5 × 10⁻⁵.
5. Jeśli wyniki wykraczają poza podany zakres, oznacza to, że miska olejowa nie została dokładnie wyczyszczona lub została nieprawidłowo zmontowana; miskę olejową należy ponownie oczyścić i ponownie zamontować, a następnie przeprowadzić ponowną weryfikację, aż dane dla pustej miseczki spełnią kryteria akceptacji.
6. Prawidłowe dane kalibracyjne pustej butelki są zapisywane automatycznie; przyrząd wykorzystuje te dane jako odniesienie do obliczenia względnej przenikalności elektrycznej i rezystywności.

Krok 3: Przygotowanie próbki i nastrzyk

Wstępna obróbka próbki oleju: Należy wcześniej pobrać próbkę oleju z pojemnika do przechowywania i umieścić ją w temperaturze pokojowej w środowisku laboratoryjnym, aby zapobiec kondensacji na wewnętrznej ściance pojemnika na olej w wyniku zmian temperatury. Sprawdź próbkę oleju pod kątem widocznych zanieczyszczeń lub sedymentacji wody.

Procedura napełniania olejem: Otwórz pokrywę skrzynki i wyjmij miskę olejową. Za pomocą czystej, suchej strzykawki powoli wstrzykiwać próbkę oleju wzdłuż wewnętrznej ścianki miseczki olejowej, aż elektroda zostanie całkowicie zanurzona (około 40 mL); uważaj, aby nie wprowadzić do wnętrza żadnych pęcherzyków powietrza. Po napełnieniu odstawić mieszaninę na 2–3 minuty, aż wszystkie pęcherzyki powietrza uniosą się i znikną.

Instalacja i pozycjonowanie: Ostrożnie umieść miskę olejową zawierającą próbkę oleju w szczelinie miseczki olejowej; podłącz kabel testowy i czujnik temperatury; sprawdź, czy wszystkie połączenia są bezpieczne; następnie zamknij pokrywę pudełka. Pokrywa skrzynki posiada funkcję zabezpieczenia przed zamknięciem: po otwarciu pokrywy procedura podwyższania napięcia zostanie automatycznie zakończona, aby zapewnić bezpieczeństwo użytkowania.

Krok 4: Konfiguracja parametrów testowych

Przejdź do interfejsu ustawień parametrów „Rozpocznij test” i skonfiguruj każdy warunek testu indywidualnie:

1. Napięcie probiercze AC: Ustawić zgodnie z wymaganiami normy lub instrukcją obsługi; do konwencjonalnych testów oleju transformatorowego w temperaturze 90°C powszechnie stosuje się napięcie 1000 V (co odpowiada natężeniu pola elektrycznego 0,5 kV/mm); zakres można regulować w zakresie od 200 V do 2200 V.
2. Napięcie testowe DC: napięcie pomiaru rezystancji; ustawienie domyślne: 500 V; regulowany zakres: 200–500 V
3. Temperatura testowa: Ustawiona zgodnie z normą; strata dielektryczna oleju transformatorowego wynosi zazwyczaj 90°C, a jego rezystywność wynosi zazwyczaj 90°C lub 80°C; zakres temperatury można regulować w zakresie od 40°C do 120°C.
4. Typ testu: Wybierz „Próbka”
5. Element testowy: Wybierz element do przetestowania – współczynnik strat dielektrycznych i/lub rezystywność prądu stałego; jasnozielony oznacza wybór.

Wymagania jakościowe: Wszystkie parametry testu muszą być zapisane w oryginalnej dokumentacji, aby zapewnić identyfikowalność i powtarzalność warunków testu.

Krok 5: Rozpocznij automatyczne testowanie

Po potwierdzeniu, że wszystkie ustawienia parametrów są prawidłowe, należy nacisnąć przycisk „Rozpocznij test”; przyrząd przejdzie następnie do w pełni zautomatyzowanej procedury testowej:

1. Faza nagrzewania: Aktywowane jest nagrzewanie indukcyjne średniej częstotliwości; algorytm PID zapewnia precyzyjną kontrolę temperatury, a aktualna temperatura wyświetlana jest w czasie rzeczywistym na ekranie. Szybkość nagrzewania jest jednolita, co zapobiega miejscowemu przegrzaniu, które mogłoby prowadzić do miejscowej degradacji oleju.
2. Stabilizacja stałej temperatury: Gdy temperatura osiągnie ustawioną wartość, system wchodzi w fazę stałej temperatury, aby zapewnić, że ogólna temperatura próbki oleju pozostanie jednolita i stabilna; odchylenie temperatury jest kontrolowane w zakresie ±0,5°C.
3. Test strat dielektrycznych: Automatycznie przykładane jest napięcie probiercze AC, a pojemność i współczynnik strat dielektrycznych próbki oleju są mierzone metodą mostka AC; cały proces testowania jest w pełni zautomatyzowany i nie wymaga ręcznej interwencji.
4. Pomiar rezystywności: Jeśli wybrano opcję rezystywności, po zakończeniu pomiaru strat dielektrycznych system automatycznie przełączy się na wysokie napięcie prądu stałego w celu przeprowadzenia pomiaru rezystywności prądu stałego.
5. Wynik wyjściowy: Po zakończeniu wszystkich elementów testu na ekranie wyświetlane są ostateczne wyniki testu, w tym wszystkie dane, takie jak pojemność, przenikalność względna, współczynnik strat dielektrycznych i rezystywność prądu stałego.

Uwaga dotycząca bezpieczeństwa: Podczas testowania wewnątrz przyrządu panuje wysokie napięcie i wysoka temperatura; nie otwieraj pokrywy obudowy i nie dotykaj miski olejowej ani złączy kabli.

Krok 6: Rejestracja i drukowanie danych

Po zakończeniu testu wykonaj retencję danych:

1. Automatyczne przechowywanie: Wyniki testów są automatycznie zapisywane w pamięci wewnętrznej urządzenia, wraz z datą i godziną testu, co ułatwia późniejsze śledzenie i przeglądanie. Wcześniejsze zapisy można przeglądać za pomocą funkcji „Dane historyczne”.
2. Wyjście drukowania: Urządzenie można skonfigurować do pracy w trybie automatycznego drukowania; po zakończeniu badania wbudowana drukarka termiczna automatycznie wydrukuje paragon badania, który należy wkleić do książeczki badań jako oryginalną dokumentację. Na wydruku znajduje się data, godzina, temperatura, napięcie oraz zmierzone wartości wszystkich parametrów – co zapewnia kompleksową informację.
3. Weryfikacja ręczna: Tester sprawdza zgodność wydrukowanych danych z danymi wyświetlanymi na ekranie; po potwierdzeniu, że dane są prawidłowe, tester wylogowuje się, aby to potwierdzić. Jeżeli okaże się, że dane znacznie odbiegają od normalnego zakresu, oznacza się je jako podejrzane i organizuje się ponowne badanie.

Krok 7: Końcowe czyszczenie i umieszczenie instrumentu

Po zakończeniu wszystkich testów:

1. Poczekaj, aż temperatura instrumentu spadnie do bezpiecznego poziomu (zalecane: poniżej 50°C), zanim wyjmiesz miskę olejową, aby zapobiec poparzeniom.
2. Przenieść próbkę oleju; oczyścić miskę olejową zgodnie ze standardową procedurą; osusz kubek i przechowuj go prawidłowo.
3. Wyczyść wszelkie pozostałości oleju, które mogły przedostać się do zbiornika oleju, aby utrzymać wnętrze instrumentu w czystości.
4. Wyłącz zasilanie; uporządkować kable testowe i akcesoria; zakryj instrument osłoną przeciwpyłową.
5. Uporządkuj wszystkie oryginalne zapisy testów i wydrukowane rachunki w celu archiwizacji i przechowywania.

V. Procedura czyszczenia miseczki olejowej – pierwsza linia obrony integralności danych

5.1 Dlaczego czyszczenie miski olejowej jest tak ważne

Płytki elektrod trójelektrodowego zbiornika olejowego charakteryzują się wyjątkowo wysoką jakością wykończenia powierzchni; nawet śladowe ilości zanieczyszczeń olejem, wilgocią lub kurzem mogą zmienić stan powierzchni płytek, prowadząc do wzrostu strat dielektrycznych pustego kubka lub odchylenia pojemności – efekty, które następnie nakładają się na wyniki testu próbki. W szczególności, gdy badana jest próbka oleju o niskiej stracie, po tym jak została już zbadana próbka oleju o wysokiej stracie, zanieczyszczenie resztkowe może spowodować znaczące błędy związane z zanieczyszczeniem krzyżowym; jednakże takie błędy są często pomijane i traktowane jako nieodłączne różnice w jakości samego oleju.

5.2 Test identyfikacyjny – standardowa metoda czyszczenia w siedmiu krokach

W przypadku zastosowań, w których wymagana jest wyjątkowo wysoka dokładność danych – takich jak testy arbitrażowe lub inspekcje odbioru nowego oleju – należy wdrożyć kompletny proces czyszczenia danych:

1. Krok 1: Wstępne mycie rozpuszczalnikiem – Całkowicie zdemontuj zbiornik oleju i po kolei wyczyść wszystkie elementy, używając chemicznie czystego eteru naftowego (zakres wrzenia: 60–90°C) i benzenu, aby usunąć większość pozostałości oleju.
2. Krok 2: Płukanie acetonem – Przepłucz wszystkie komponenty acetonem, aby usunąć wszelkie pozostałości rozpuszczalnika i zanieczyszczeń polarnych z poprzedniego etapu.
3. Krok 3: Czyszczenie neutralnym detergentem – Ostrożnie wyczyść wszystkie elementy przy użyciu neutralnego detergentu, aby usunąć brud organiczny i zanieczyszczenia zjonizowane.
4. Krok 4: Gotowanie z fosforanem trisodowym – Umieść wszystkie składniki w 5% roztworze wody destylowanej fosforanu trisodowego i gotuj przez 5 minut, aby dokładnie usunąć zanieczyszczenia polarne i tłuszcz z powierzchni elektrody.
5. Krok 5: Spłucz wodą destylowaną – Spłucz kilkakrotnie wodą destylowaną, aby dokładnie usunąć wszelkie pozostałości trójpolifosforanu sodu lub detergentu.
6. Krok 6: Zagotuj wodę destylowaną – Umieść wszystkie składniki w wodzie destylowanej i gotuj przez co najmniej 1 godzinę, aby przeprowadzić końcowy etap oczyszczania i czyszczenia.
7. Krok 7: Suszenie i montaż – Umieść wszystkie elementy w piekarniku nastawionym na 40–45°C i susz je przez co najmniej 1 godzinę; po ochłodzeniu do temperatury, która nie jest już gorąca w dotyku, zamontuj miskę olejową zgodnie ze standardowym rozstawem.

5.3 Uproszczona metoda czyszczenia do rutynowych testów

W przypadku rutynowych scenariuszy badań, takich jak codzienne badania zapobiegawcze, można przyjąć uproszczoną procedurę: pominąć dwa etapy gotowania z fosforanem trisodowym i gotowania z wodą destylowaną; zamiast tego wykonaj następujące kroki: płukanie rozpuszczalnikiem → płukanie acetonem → wielokrotne płukanie wodą destylowaną → suszenie bezpośrednie. Ta uproszczona procedura skraca całkowity czas przetwarzania; jednakże należy do niego dołączyć zatwierdzenie kalibracji przy pustej butelce, aby przed użyciem potwierdzić, że skuteczność czyszczenia spełnia wymagane standardy.

5.4 Metoda szybkiego przejścia do ciągłego testowania w tej samej partii

Jeśli podczas badania serii próbek oleju o podobnych stratach po sobie, strata dielektryczna poprzedniej próbki mieści się w dopuszczalnym zakresie, dokładne oczyszczenie miski olejowej przed badaniem kolejnej próbki może nie być konieczne; jednakże miskę na olej należy wielokrotnie przepłukać kolejną próbką, co najmniej trzy razy, aby usunąć resztki oleju ze ścianek miseczki, minimalizując w ten sposób w jak największym stopniu zanieczyszczenie krzyżowe.

VI. Osiem typowych anomalii danych i procedury rozwiązywania problemów

1. Nienormalnie wysoka wartość strat dielektrycznych przy słabej powtarzalności

Możliwe przyczyny: ① Niecałkowite oczyszczenie zbiornika oleju, pozostawienie resztek zanieczyszczeń na powierzchni elektrod; ② Próbka oleju jest wilgotna lub zawiera zanieczyszczenia; ③ Temperatura testu jest zbyt wysoka, przekracza ustawioną wartość; ④ Nadmierna wilgotność otoczenia zwiększa prąd upływu powierzchniowego.

Procedura rozwiązywania problemów: Najpierw wykonaj próbę ślepą, aby ustalić, czy przyczyną problemu jest miska olejowa; jeżeli próba ślepa wypadnie pomyślnie, przystąpić do sprawdzenia próbki oleju i temperatury; jeśli próba ślepa zakończy się niepowodzeniem, ponownie wyczyść miskę olejową; w porze deszczowej, gdy poziom wilgotności jest wysoki, należy włączyć laboratoryjny sprzęt do osuszania.

2. Dane dotyczące rezystywności są stosunkowo niskie i wykazują znaczne odchylenie od wartości historycznych.

Możliwe przyczyny: ① Zwiększone zanieczyszczenia jonowe w próbce oleju wskazują na starzenie się lub degradację oleju; ② Nieodpowiednie oczyszczenie miski olejowej pozostawiło jony przewodzące; ③ Ustawienie napięcia testowego DC jest zbyt niskie; ④ Temperatura testu przekracza temperaturę standardową.

Plan rozwiązywania problemów: Sprawdź, czy ustawienia temperatury i napięcia testu odpowiadają zapisom historycznym; potwierdzić, że procedura czyszczenia misy olejowej została zakończona; przeprowadzić test porównawczy, korzystając ze znanej, zgodnej standardowej próbki oleju, aby określić, czy problem wynika z produktu naftowego, czy z urządzenia.

3. Pojemność pustego kondensatora odbiega od standardowej wartości 60 ± 5 pF.

Możliwe przyczyny: ① Nieprawidłowy montaż miski olejowej skutkujący zmianą odstępu między płytkami elektrod; ② Luźna głowica RF na osłonie elektrody ochronnej; ③ Słaby styk na złączu kabla testowego.

Procedura rozwiązywania problemów: Zamontuj ponownie miskę olejową zgodnie ze standardowym luzem; sprawdź, czy głowica RF na osłonie elektrody ochronnej kabla sygnałowego jest dobrze dokręcona; jeśli to konieczne, podłącz go ponownie; sprawdź zaciski kablowe pod kątem oznak utlenienia lub poluzowania.

4. Podczas procesu nagrzewania nie wykryto sygnału temperatury

Możliwe przyczyny: ① Kabel sygnału temperatury nie jest podłączony lub ma słaby styk; ② Czujnik temperatury jest uszkodzony; ③ Wtyczka kabla jest włożona w niewłaściwej pozycji.

Procedura rozwiązywania problemów: Po wyłączeniu systemu sprawdź, czy połączenia na obu końcach kabla sygnału temperatury są prawidłowe i bezpieczne; ponownie podłącz kabel, aby potwierdzić; jeśli problem będzie się powtarzał wielokrotnie, skontaktuj się z producentem w celu wymiany czujnika temperatury.

5. Wyświetla „Zwarcie elektrody” podczas wzrostu napięcia

Możliwe przyczyny: ① Nieprawidłowy montaż miski olejowej skutkujący zwarciem pomiędzy elektrodami wysokiego i niskiego napięcia; ② Obecność cząstek metalu lub zanieczyszczeń w próbce oleju powodująca zwarcie międzyelektrodowe; ③ Zanieczyszczenie olejem lub ciała obce w rowku miski olejowej powodujące błąd pełzania.

Procedura rozwiązywania problemów: Po wyłączeniu urządzenia wyjmij miskę olejową i sprawdź, czy płytki elektrod są prawidłowo ustawione i czy jest jakiś kontakt; sprawdzić próbkę oleju pod kątem widocznych zanieczyszczeń; oczyścić wnętrze wnęki miski olejowej, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia olejem lub kurz.

6. Kontrolka zasilania nie świeci się; na ekranie nie widać żadnego obrazu.

Możliwe przyczyny: ① Gniazdo zasilania nie jest zasilane; ② Słaby kontakt w kablu zasilającym; ③ Przepalił się bezpiecznik płyty zasilania.

Procedura rozwiązywania problemów: Sprawdź, czy zasilacz działa normalnie; przetestuj urządzenie, wymieniając przewód zasilający; sprawdź bezpiecznik na porcie wejściowym zasilania przyrządu – jeśli się przepalił, wymień go na bezpiecznik o tej samej specyfikacji. Częste przepalanie bezpieczników wskazuje na usterkę wewnętrzną; skierować urządzenie do naprawy i dalszej diagnostyki.

7. Znaczące wahania wyników badań uzyskanych z wielokrotnych analiz tej samej próbki oleju

Możliwe przyczyny: ① Testowanie rozpoczęło się zanim temperatura całkowicie się ustabilizowała; ② Pęcherzyki powietrza w próbce oleju jeszcze nie rozproszyły się; ③ Słaba jednorodność próbki oleju, możliwe rozwarstwienie lub zawieszone ciała stałe.

Procedura inspekcji: Wydłużyć czas utrzymywania stałej temperatury, aby zapewnić równomierny rozkład temperatury oleju; po napełnieniu odstawić olej na wystarczający okres, aby usunąć wszelkie pęcherzyki powietrza; delikatnie wstrząśnij próbką oleju przed badaniem (aby uniknąć wprowadzenia nowych pęcherzyków), aby zapewnić jednorodność próbki.

8. Niewyraźny wydruk lub brak wysuwania papieru

Możliwe przyczyny: ① Skończył się papier termiczny do drukarki; ② Papier do drukarki jest włożony nieprawidłowo, a powłoka termiczna jest skierowana w stronę przeciwną do głowicy drukującej; ③ Głowica drukująca jest zanieczyszczona kurzem.

Procedura rozwiązywania problemów: Otwórz komorę podawania papieru, aby sprawdzić rolkę papieru; wymień rolkę papieru, jeśli jej brakuje; upewnij się, że strona powłoki termicznej jest skierowana w stronę głowicy drukującej; w przypadku drukarek, które nie będą używane przez dłuższy czas, delikatnie przetrzyj głowicę drukującą wacikiem zwilżonym alkoholem, aby usunąć kurz.

VII. Interpretacja danych testowych i klasyfikacja stanu oleju izolacyjnego

7.1 Norma odniesienia dotycząca strat dielektrycznych oleju transformatorowego

Zgodnie z DL/T 596 „Kodeks badań zapobiegawczych sprzętu elektrycznego” wartości odniesienia dla współczynnika strat dielektrycznych (przy 90°C) oleju transformatorowego w warunkach pracy są następujące:

7.2 Norma odniesienia dotycząca rezystancji prądu stałego

Rezystywność prądu stałego (w temperaturze 90°C) roboczego oleju transformatorowego zasadniczo nie powinna być niższa niż:

• Nowy olej / olej z recyklingu: ≥ 6 × 10¹⁰ Ω·cm (tj. 600 GΩ·cm)
• Robocza wartość rezystancji oleju: ≥ 1 × 10¹⁰ Ω·cm (tj. 100 GΩ·cm)

Spadek rezystywności jest zazwyczaj związany ze wzrostem zanieczyszczeń polarnych lub zawartości kwasów organicznych w oleju i często występuje wraz z pogorszeniem innych parametrów, takich jak liczba kwasowa i straty dielektryczne.

7.3 Zalecenia dotyczące klasyfikacji statusu i zarządzania na podstawie poziomu

VIII. Wdrożenie systemu zarządzania danymi laboratoryjnymi i identyfikowalności

8.1 Trzy kluczowe elementy identyfikowalności danych

Dane testowe kwalifikowanego oleju izolacyjnego muszą dać odpowiedź na trzy pytania: w jakich warunkach przeprowadzono pomiar, jakim przyrządem dokonano pomiaru i przez kogo pomiar został wykonany. Stanowią one trzy podstawowe elementy identyfikowalności danych:

Identyfikowalne warunki testu: wszystkie parametry metody — takie jak temperatura testu, napięcie testowe i wybór elementu testowego — muszą zostać w pełni zarejestrowane. Wszystkie parametry testowe tego przyrządu są zapisywane i drukowane razem z wynikami testów, aby mieć pewność, że żadne ustawienia parametrów nie zostaną utracone.

Status przyrządu jest identyfikowalny: certyfikat kalibracji przyrządu pozostaje ważny, weryfikacja kalibracji przy pustej butelce została pomyślnie zakończona, a przyrząd działa normalnie. Zaleca się przeprowadzanie weryfikacji przy pustej butelce po każdym włączeniu zasilania; dane weryfikacyjne powinny być archiwizowane wraz z odpowiednimi zapisami badań partii.

Identyfikowalność operacji personelu: Personel testowy musi podpisać procedury, a wszystkie procesy operacyjne muszą być zgodne ze specyfikacjami SOP. Laboratorium ustanawia system autoryzowanego personelu; Operacje testowe może wykonywać wyłącznie personel, który ukończył szkolenie i ocenę.

8.2 Analiza trendów danych historycznych

Historyczne krzywe trendu strat dielektrycznych i rezystywności dla poszczególnych urządzeń mają większą wartość diagnostyczną niż indywidualne wartości pomiarowe. Przyrząd posiada wbudowaną funkcję przechowywania danych historycznych, umożliwiającą zachowanie wielu zestawów zapisów testów; użytkownicy mogą przeglądać te zapisy danych historycznych i je drukować. Zaleca się, aby laboratoria prowadziły rejestr jakości oleju dla każdego urządzenia napełnionego olejem, zestawiały historyczne dane z badań w postaci krzywych trendów, analizowały tempo zmian i aktywnie identyfikowały potencjalne punkty przegięcia degradacji.

8.3 Okresowa weryfikacja i kalibracja przyrządu

Przyrząd należy corocznie przedkładać podmiotowi świadczącemu usługi metrologiczne w celu kompleksowej kalibracji i uzyskać świadectwo kalibracji. Pomiędzy dwiema kalibracjami należy przeprowadzić okresową weryfikację tymczasową, stosując standardowe próbki oleju o znanej charakterystyce lub parametrach pustej butelki, aby sprawdzić, czy działanie przyrządu jest normalne, zapewniając, że między tymi dwiema kalibracjami przyrząd pozostaje w kontrolowanych warunkach.

IX. Pięć typowych scenariuszy zastosowań

Scenariusz 1: Instytut Badań Energii Elektrycznej – Laboratorium Naftowe i Chemiczne

Wyzwanie: Duża objętość i duża różnorodność próbek oleju poddawanych testom nakładają rygorystyczne wymagania zarówno w zakresie wydajności testów, jak i jakości danych; wymagania te muszą być spełnione zgodnie z wymogami kontroli jakości uznanymi przez CNAS.

Rozwiązanie: Zintegrowana, w pełni zautomatyzowana konstrukcja umożliwia automatyczne zakończenie testów wzrostu temperatury i drukowanie po ustawieniu parametrów; jeden operator może monitorować wiele urządzeń jednocześnie, znacznie zwiększając przepustowość testów. System wyposażony jest w trzyelektrodowy, standardowy pojemnik na olej z funkcją kalibracji pustego naczynia i kompleksową rejestracją danych – spełniając rygorystyczne wymagania akredytacji laboratoriów w zakresie identyfikowalności metod badawczych i wiarygodności danych – co ułatwia przygotowanie do audytów i ocen ślepych próbek.

Scenariusz 2: Zespół ds. Nafty i Chemikaliów, Sekcja Utrzymania Stacji, Zakład Energetyczny

Wyzwanie: jurysdykcja obejmuje dużą liczbę transformatorów głównych i przekładników przyrządowych, przy skoncentrowanym rocznym obciążeniu pracą przed inspekcją; dlatego wymagane jest szybkie dostarczenie wyników, aby wesprzeć podejmowanie decyzji dotyczących konserwacji.

Rozwiązanie: System nagrzewania indukcyjnego średniej częstotliwości zapewnia szybkie nagrzewanie, precyzyjną kontrolę temperatury PID i krótki cykl testowania pojedynczej próbki, dzięki czemu idealnie nadaje się do analizy próbek okresowych. Wyniki testów są automatycznie zapisywane i drukowane, umożliwiając bezpośredni zapis stanu urządzenia. Konstrukcja typu desktop zapewnia stabilność i niezawodność, dzięki czemu nadaje się do długotrwałego użytkowania w laboratoriach terenowych; jego waga wynosząca 25 kg ułatwia również łatwe przenoszenie pomiędzy różnymi obszarami pracy.

Scenariusz 3: Kontrola wychodząca zakładu produkującego transformatory

Kluczowy wymóg: Przed opuszczeniem fabryki każdy produkt musi zostać poddany testom na działanie oleju izolacyjnego; warunki testowania muszą być ujednolicone, a dane muszą wykazywać dobrą spójność, co będzie stanowić podstawę dla fabrycznego certyfikatu zgodności.

Rozwiązanie: Ujednolicone ustawienia parametrów testowych + precyzyjna kontrola temperatury + stabilne odniesienie standardowego kondensatora zapewniają doskonałą spójność i porównywalność danych pomiarowych dla różnych partii i operatorów. Wbudowana drukarka bezpośrednio generuje paski testowe, które mogą służyć jako oryginalna dokumentacja do kontroli fabrycznej i być archiwizowane wraz z produktami.

Scenariusz 4: Zewnętrzna agencja kontroli zasilania

Wyzwanie: Obsługa usług testowania próbek oleju dla zróżnicowanego grona klientów wymaga profesjonalnie wiarygodnych danych i standardowych raportów, a jednocześnie uwzględnia różne wymagania różnych klientów w zakresie standardów testowania.

Rozwiązanie: W pełni regulowane parametry (napięcie AC: 200–2200 V; napięcie DC: 200–500 V; temperatura: 40–120°C) umożliwiają zgodność z różnymi wymaganiami testowymi dla różnych norm i typów oleju. Dane testowe zawierają znaczniki czasu umożliwiające identyfikowalność; po zintegrowaniu ze standardowymi, oryginalnymi systemami zarządzania dokumentacją, rozwiązanie to spełnia wymagania zewnętrznych agencji testujących w zakresie rzetelności i identyfikowalności danych.

Scenariusz 5: Elektrownie własne dużych przedsiębiorstw przemysłowych i górniczych

Wyzwanie: Podstacje i transformatory zakładowe będące własnością korporacji wymagają regularnej analizy oleju, choć nie ma dostępnego dedykowanego laboratorium do analizy oleju; dlatego istnieje zapotrzebowanie na sprzęt, który jest łatwy w obsłudze i zapewnia intuicyjne wyniki, umożliwiające nawet niespecjalistom korzystanie z niego bez wysiłku.

Rozwiązanie: Kolorowy ekran dotykowy o przekątnej 5,7 cala z menu w pełni chińskojęzycznym – obsługa jest prosta i intuicyjna; użytkownicy mogą rozpocząć obsługę systemu natychmiast po odbyciu podstawowego szkolenia. W pełni zautomatyzowana funkcjonalność testowania minimalizuje błędy spowodowane przez człowieka; wyniki testów są wyświetlane i drukowane bezpośrednio, eliminując potrzebę skomplikowanych obliczeń lub interpretacji, spełniając w ten sposób wymagania codziennego monitorowania jakości ropy w przedsiębiorstwach przemysłowych i górniczych.

X. Codzienna konserwacja przyrządu i zapewnienie jakości

10.1 Kluczowe punkty codziennej konserwacji operacyjnej

Czyszczenie i konserwacja: Wytrzyj obudowę instrumentu czystą, miękką szmatką; unikaj używania twardych przedmiotów do zarysowania ekranu dotykowego. Po każdym użyciu wyczyść zbiornik oleju, aby zapobiec gromadzeniu się oleju. Jeśli urządzenie nie jest używane przez dłuższy czas, należy je przykryć osłoną przeciwpyłową i przechowywać w suchym, dobrze wentylowanym miejscu.

Przechowywanie misek olejowych: Po oczyszczeniu i wysuszeniu miseczki olejowe należy przechowywać w czystym, suchym i pyłoszczelnym pojemniku, aby zapobiec gromadzeniu się kurzu i wilgoci. Ponieważ miski olejowe są elementami precyzyjnymi, należy obchodzić się z nimi ostrożnie podczas ich wyjmowania lub umieszczania; unikać uderzeń lub deformacji, które mogłyby mieć wpływ na odstęp między elektrodami.

Ochrona kabli: Kable testowe – zwłaszcza złącza wysokiego napięcia i RF – powinny być odpowiednio chronione, aby uniknąć zginania lub uderzenia. Regularnie sprawdzaj obszary złączy pod kątem poluzowania lub utlenienia, aby zapewnić dobry kontakt elektryczny.

10.2 Regularna weryfikacja wydajności

Zaleca się raz w miesiącu wykonać test „pustego kubka” rejestrując pojemność pustego kubka oraz wartość strat dielektrycznych i porównując te pomiary z danymi historycznymi. Jeżeli występują znaczne zmiany parametrów pustej miski olejowej, oznacza to zmianę stanu miski olejowej wymagającą dokładnego czyszczenia lub przeglądu zespołu. Jest to jednocześnie najprostsza i najskuteczniejsza metoda okresowej weryfikacji; pozwala określić, czy podstawowy stan pracy przyrządu jest normalny, bez konieczności stosowania dodatkowych materiałów odniesienia.

10.3 Wytyczne dotyczące bezpieczeństwa użytkowania

• Przyrząd musi być niezawodnie uziemiony; Dla zapewnienia bezpieczeństwa wymagane jest podwójne uziemienie (kabel zasilający + zacisk uziemiający).
• Podczas testowania surowo zabrania się otwierania pokrywy skrzynki, dotykania miski olejowej lub złącza wysokiego napięcia.
• Piec grzewczy średniej częstotliwości jest wyposażony w zabezpieczenie przed ograniczeniem temperatury do 120°C, które automatycznie odcina zasilanie w przypadku przegrzania, zapobiegając suchemu spaleniu.
• Wyposażony w zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, nadprądowe i przeciwzwarciowe wysokiego napięcia; w przypadku wystąpienia nieprawidłowego stanu, wysokie napięcie zostanie szybko odcięte i uruchomiony zostanie alarm.
• Podczas wymiany bezpiecznika należy użyć bezpiecznika o tej samej specyfikacji i modelu; stosowanie bezpiecznika o większej specyfikacji jest zabronione.