mainoskuva

Käyttö ja kunnossapito (Etäluenta, Kunnonvalvonta, Mittaukset, mittalaitteet)

Teollisuusmuuntajien toimintakunto valvontaan

artikkelikuva: Teollisuusmuuntajien toimintakunto valvontaan

Kelman DGA 900 online-kaasuanalysaattori kytkettynä tehomuuntajaan.


Tehtailla, sulatoissa ja muualla teollisuudessa käytettävät muuntajalaitteet ovat usein kovemmassa käytössä ja alttiina suuremmalle rasitukselle kuin sähkölaitosmuuntajat. Tämä vaikuttaa teollisuusmuuntajien vikaherkkyyteen ja elinkaareen. Oikein toteutettu kunnonvalvonta voi pelastaa muuntajan ennenaikaiselta rikkoutumiselta.

Teollisuusmuuntajat ovat yleensä suurempia kuin tavalliset jakelumuuntajat ja normaalisti öljyeristettyjä. Toki teollisuudessa pieniäkin muuntajia käytetään.

Tyypillisesti teollisuuden muuntajat syöttävät tiettyä teollisuusprosessia tai prosessilaitteistojen kuormia. Jotkut suuremmista teollisuusmuuntajista voivat myös olla erikoissovelluksia, jotka rakennetaan kokonaan prosessin vaatimusten mukaisiksi. Silloin muuntaja saadaan teknisesti täysin yhteensopivaksi prosessin kanssa.

”Teollisuudessa muuntajia voidaan käyttää hyvin eri tavalla kuin sähköverkossa olevia muuntajia. Esimerkiksi jossain sulatossa olevan muuntajan käyttö on hyvin erilaista kuin verkkomuuntajan”, toteaa muuntajien kunnonvalvontajärjestelmiä maahantuovan Spatialworld Oy:n toimitusjohtaja Hannu-Pekka Rantaniemi.

”Teollisuudessa käytetään vielä aika vähän kunnonvalvontaa eikä siellä olla oikein tajuttu sen tärkeyttä.”

”Erityisesti online-valvontaa tai muuten tiivistä näytteenottoa tarvitsevat muuntajat, joissa on jo todettu jotain ongelmaa ja halutaan seurata, ettei tilanne pahene liikaa.”

Vaarallisia muuntajavikoja

Vikatilanteessa muuntaja vaurioituu usein pahoin – esimerkiksi muuntajaöljyn palamisen takia – joten seurauksena on yleensä kallis korjaustyö tai koko muuntajan uusiminen. Toisaalta muuntajapalo voi pahimmassa tapauksessa levitä ja aiheuttaa muutakin tuhoa, kenties henkilövahinkojakin.

kuva
Kelman DGA 900 online-kaasuanalysaattori kytkettynä tehomuuntajaan

”Muuntajaöljyn palaminen on lähinnä seurausta jostain muusta ongelmasta, jonka vuoksi muun muassa palavia kaasuja on syntynyt ja liuennut muuntajaöljyyn. Iso muuntaja öljyineen voi palaa pitkäänkin ja tietysti vaurioittaa paitsi muuntajaa niin muutakin”, Rantaniemi huomauttaa.

Joskus myös uudehkot muuntajat voivat rikkoutua.

”Etenkin kriittisissä paikoissa sijaitsevien muuntajien kuntoa olisi hyvä pitää silmällä.”

”Uudetkin muuntajat voivat hajota, toisaalta vanha hyvin pidetty ja kunnostettu muuntaja voi toimia aivan hyvin vielä pitkään.”

Mikäli on tilattava uusi muuntaja, sen saamiseen saattaa kulua aikaa jopa vuosi. Tuotantoon voi silloin tulla pitkiä seisokkeja.

”Kenties jostakin voisi löytää tilalle käytetyn muuntajan, mutta uuden hankinta on pitkä prosessi. Pienempiä ja joitain vähän isompiakin muuntajia voi löytyä varastoituina, mutta varsinkin isommissa kokoluokissa sopivan löytäminen voi olla vaikeaa”, muistuttaa Rantaniemi.

Muuntajaöljyä analysoidaan

Usein teollisuuden muuntajissa – ja toki muissakin – käytetään erillistä paisuntasäiliötä. Muuntajaöljyn lämpeneminen näkyy öljyn pinnankorkeuden vaihteluna paisuntasäiliön mittarissa.

Tyypillisesti muuntajien kuntoa tutkitaan selvittämällä, millaisia kaasuja muuntajaöljyyn on liuennut. Niinpä öljystä otetaan näytteitä, joiden sisältämät kaasut analysoidaan.

Tätä varten on kehitetty sekä kiinteästi asennettavia että siirrettäviä analysaattoreita. Nykyaikaisten kaasuanalysaattorien ensimmäinen sukupolvi tuli markkinoille 1970-luvun alkupuolella.

Käytännössä laitteet ovat suurelta osin online-laitteistoja, jotka asennetaan kiinteästi muuntajaan, mutta niiden ohella myös kannettavia malleja on saatavissa. Valvontalaitteet ottavat jatkuvasti näytteitä muuntajaöljystä ja analysoivat öljyyn kertyviä niin sanottuja vikakaasuja. Tällaiset kaasut voivat esimerkiksi olla vetyä, hiilimonoksidia tai asetyleeniä. Jotkut laitteista pystyvät mittamaan kahdeksaa eri vikakaasua. Yleensä mitataan lisäksi öljyn kosteutta.

”Muuntajaöljyn kaasupitoisuuksien nopea kohoaminen voi olla merkki jostain ongelmasta, jota tulee tutkia tarkemmin. Jos käytössä on monikaasuanalysaattori, niin sitä tarkemmin voidaan päätellä, missä vika voisi olla.”

Kosteus taas on haitallista siksi, että se tärvelee muuntajan käämien suojana olevaa eristinpaperia.

”Eri kaasujen pitoisuuksista voidaan päätellä, minkä tyyppinen ongelma muuntajassa on tai on ollut”, korostaa Rantaniemi.

Muuntajaöljyjen kaasuanalysaattorit ovat tavallaan laboratorioita. Analysaattoreilla ei pystytä estämään muuntajien vikaantumista, mutta niiden avulla on mahdollista todeta muuntajien mahdolliset ongelmat jo alkuvaiheessa.

Sopivilla online-laitteilla muuntajia voidaan valvoa jatkuvasti.

”Mahdollisiin ongelmiin voidaan silloin reagoida nopeasti ja huoltotoimet voidaan suunnitella ja ajoittaa paremmin, jolloin rahaakin säästyy”, Rantaniemi sanoo.

kuva
Viimeisimmän DGA-mittauksen tulokset varoitus- ja hälytysrajoineen analysaattorin näytöllä.

Kunnonvalvonta voi olla jatkuvaa

Takavuosina muuntajaöljystä on kenties otettu näytteitä manuaalisesti 1–3 kertaa vuodessa tai harvemmin. Silloin muuntajien kunnosta ei ole välttämättä saatu riittävän tarkkaa tietoa ajoissa. Sen sijaan reaaliaikaisesti toimiva analysaattori ottaa näytteitä koko ajan.

Muuntajien kuntoa seuraamalla niiden huoltoa voidaan optimoida, mahdollisesti ajoittamalla huollot laajempien huoltoseisokkien yhteyteen.

”Toisaalta jos havaitaan vakavia ongelmia, niihin pystytään puuttumaan ennen kuin muuntaja rikkoutuu kokonaan.”

"Muuntajien ikääntyessä niiden kunnon selvittämiseen on yhä enemmän tarvetta.

Teollisuuden muuntajia käytetään monesti dynaamisemmin kuin sähköverkkomuuntajia, mikä altistaa muuntajat kovemmalle rasitukselle. Tästäkin syystä muuntajien jatkuvatoiminen valvonta olisi Rantaniemen mukaan tärkeää.

”Vielä joitakin vuosikymmeniä sitten muuntajat pyrittiin valmistamaan kestävämmiksi kuin nykyään. Muutaman kymmenen vuoden ikäinen muuntaja saattaa huollettuna kestää vielä toisen mokoman, mutta kaikki uudemmat muuntajat eivät ehkä ole yhtä kestäviä”, Rantaniemi pohtii.

yhä enemmän tarvetta. Varsinkin suurten ja muutoin tärkeiden muuntajien toimintavarmuuden seuraaminen on perusteltua.

Analysaattorien mittaamien muuntajaöljyyn liuenneiden kaasujen analyysistä käytetään yleisesti nimitystä DGA (Dissolved Gas Analysis). Sitä pidetään tärkeänä testimenetelmänä muuntajien kunnon arvioinnissa. Jotkut laitteet mittaavat yhdistelmäkaasupitoisuutta. Mitattavat kaasupitoisuudet ovat yleensä hyvin pieniä, usein miljoonasosapitoisuuksia.

Joillakin uudemmilla analysaattoreilla on mahdollista seurata muuntajan läpivientieristimien kuntoa online-tilassa.

Kehittynyttä tekniikkaa ja erilaisia tiedonsiirtotapoja

Muuntajien riskianalyysia varten on kehitetty erilaisia ohjelmistoja, joilla muuntajat voidaan asettaa toimintakuntonsa mukaiseen paremmuusjärjestykseen automaattisesti, viimeksi saatujen mittaustietojen nojalla.

”Monesti teollisuusmuuntajien valvontaan hankitaan hyviäkin laitteita, jotka pystyvät seuraamaan hälytysrajojen ylittymistä ja siirtämään hälytyksiä esimerkiksi valvomoihin. Toisinaan tällaisia laitteita ei kuitenkaan ole osattu käyttää kunnolla. Laitteista voisi saada enemmän irti.”

”Olemme esimerkiksi joskus havainneet, että kunnonvalvontalaite ei ole ollut lainkaan viestiverkkoon kytkettynä. Tietysti jos muuntaja ja valvontalaite ovat tehdashallissa näkyvällä paikalla, mahdolliset hälytykset voidaan havaita merkkivaloista muutenkin – mutta syrjäisemmiltä paikoilta hälytyksiä ei saada ilman viestiyhteyttä.”

”Nykypäivänä on saatavilla kehittynyttä kommunikaatiotekniikkaa. Kunnonvalvonnan mittaustietoa ja hälytyksiä voidaan siirtää eteenpäin monella tavalla”, Rantaniemi tähdentää.

Tiedonsiirrossa voidaan käyttää esimerkiksi internet-, radio- tai GSM-yhteyttä sekä useita eri tiedonsiirtoprotokollia.

Teksti: Ari Mononen
Kuvat: Spatialworld Oy

Mitä mieltä olit artikkelista?

arvosana 1 arvosana 2 arvosana 3 arvosana 4 arvosana 5

Seuraa Enertec

Enertec uutiskirje

mainoskuva
mainoskuva

UUTISVIRTA

mainoskuva



Seuraa Enertec
Facebook, seuraa LinkedIN, seuraa
PubliCo B2B mediat:
enertec »     HR viesti »     kita »     prointerior »     prometalli »     proresto »     seatec »