23 aug. 2024
4 minuten
Het transport van de transformator naar de beoogde locatie in de Zwitserse Alpen had al de nodige voeten in de aarde. Als dan na de installatie gedeeltelijke ontladingen optreden, dan kan dat zachtjes gezegd reden tot zorg zijn. Gelukkig wijst continue monitoring nu na twee jaar uit dat de transformator naar behoren functioneert.
Om in de toenemende vraag te voorzien en de noodzaak de veiligheid en veerkracht van de stroomvoorziening in de regio Gstaad te vergroten, heeft het Zwitserse infra- en energiebedrijf BKW een extra 75 MVA, 220 kV / 50 kV transformator geplaatst. Makkelijker gezegd dan gedaan, want de locatie hoog in de Alpen is niet eenvoudig te bereiken en voert langs steile wegen en bruggen die niet geschikt zijn voor zulke zware ladingen.
Een van de bruggen langs de route heeft een limiet van 32 ton. Dan wordt het lastig als de combinatie die daar overheen moet – twee aanhangers en een zelfrijdend voertuig – 123 ton weegt. Dan heb je de boel flink te versterken. En als dan blijkt bij de afname na de installatie dat gedeeltelijke ontladingen optreden.
Onbetaalbaar
Gelukkig bleek na vier, vijf uur wel sprake van een sterk dalende trend, maar helemaal gerust was hoofdingenieur Lukas Eggimann van BKW er toch niet op: "Er zijn een aantal mogelijke oorzaken van deze ontladingen. Er kunnen bijvoorbeeld kleine stukjes metaal aanwezig zijn als gevolg van laswerkzaamheden tijdens de fabricage [..] van het compartiment, of de ontladingen kunnen worden veroorzaakt door andere factoren zoals holtes, luchtbellen of vocht. Wat de reden ook is, de zorg is dat ze zich later zouden kunnen ontwikkelen tot ernstige problemen met een defecte transformator tot gevolg."
De transformator was perfect getest in de fabriek, de ontladingen namen snel af tijdens metingen op locatie en de kosten en complexiteit van het terugsturen van de transformator naar de fabriek waren onbetaalbaar, dus om elk potentieel risico te vermijden werd een Vaisala DGA-monitor (Dissolved Gas Analysis) geïnstalleerd. Download hier een white-paper over DGA en transformator monitoring.
Waarom continu monitoren?
De traditionele methode voor het controleren van status van transformatoren is het eenmaal per jaar handmatig verzamelen van oliemonsters voor laboratoriumanalyse. Deze steekproefmethode geeft een indicatie van de opgeloste gassen en oliekwaliteit op één moment in de tijd. Continue DGA-monitors zijn daarentegen in staat om problemen onmiddellijk te detecteren – voordat ze ernstig worden. Continu-monitors zijn ook in staat om trends te onthullen, zodat gebruikers bijvoorbeeld gasniveaus kunnen correleren met transformatorbelasting.
In minder dan twee uur
De Vaisala OPT100 Optimus DGA kan in minder dan twee uur worden geïnstalleerd en met autokalibratie en IR-referentiemeting is het instrument in staat om betrouwbare gistrendgegevens te leveren. Vacuüm-gasextractie elimineert fluctuaties veroorzaakt door olietemperatuur of -druk, en hermetisch afgesloten optiek voorkomt sensorvervuiling. Vocht en waterstof worden direct in de olie gemeten met een capacitieve dunne-film polymeer HUMICAP® sensor en solid-state sensoren. Belangrijk is dat de OPT100 de totale opgeloste gasdruk van de olie meet en eventuele luchtlekken in afgedichte transformatoren detecteert zonder de noodzaak om zuurstof te controleren, wat een misleidende meting kan zijn.
Risico’s beperken
"De OPT100 is een hulpmiddel om risico’s te beperken", legt Andreas Hilgers van Vaisala uit. "In Gstaad gebruikt BKW de OPT100 om ervoor te zorgen dat de zeer geringe bezorgdheid die uit de post-installatietests naar voren kwam, wordt beperkt door betrouwbare continue monitoring. We hebben klanten die Vaisala DGA-monitoren gebruiken op al hun nieuwe transformatoren, en andere gebruikers die ze alleen installeren als de transformator bijvoorbeeld slaagt voor de FAT-tests, maar niet voor de acceptatietest ter plaatse."
Ook standalone
De OPT100 kan worden geïntegreerd in SCADA-systemen van energiebedrijven, maar is ook in staat om veilige standalone communicatie te bieden. Lukas zegt: "Dit is een belangrijke eigenschap voor cyberbeveiliging omdat de toevoeging van een instrument als dit geen extra toegangspoort voor hackers mag vormen." Het installatiegemak was ook een aantrekkelijke eigenschap voor Lukas. "Natuurlijk was het goed dat we de OPT100 snel en eenvoudig konden installeren," legt hij uit. "Maar de typische levensduur van een transformator is 40 tot 60 jaar, dus het is net zo belangrijk dat de monitor later gemakkelijk kan worden verwijderd."
Goed gepresteerd
De OPT100 werd voor het eerst geïnstalleerd in 2022 en sindsdien hebben zowel de transformator als de DGA-monitor goed gepresteerd, zonder tekenen van afwijkingen. Er is een goede correlatie aangetoond tussen de OPT100-metingen en de resultaten van monsters die door FKH zijn genomen en getest, en er zijn geen aanwijzingen van verhoogde gasniveaus in de transformatorolie.
Als de transformatoren van BKW afwijkingen vertonen, verkort het bedrijf eerst het controle-interval. Blijven er zorgen bestaan, wordt de installatie van een OPT100 overwogen. Lukas. "Continue DGA-monitoren vormen [..] een essentieel hulpmiddel in onze risicobeheerstrategie, en de OPT100 heeft bewezen de betrouwbaarheid en gemoedsrust te bieden die we nodig hebben – vooral wanneer de toegangsweg een limiet van 32 ton heeft."
Anderen lazen ook
