Vedlikehold av autotransformator

1 Kontroll av autotransformatorer

Autotransformatorene som benyttes i AT-systemet er tilnærmet vedlikeholdsfrie. Imidlertid er det en del forskjellige ting som skal ettersees og kontrolleres. Autotransformatoren langs sporet har vanligvis ikke overføring av signaler for tilstand, alarm eller utkobling, dermed er den årlige kontrollen eneste mulighet for å kjenne deres tilstand. Flere av disse kontrollpunktene er kompliserte og det er derfor laget en egen artikkel som beskriver arbeidet. Om det avdekkes feil eller mangler, kan det i mange tilfeller repareres på stedet.

Mer informasjon enn det som er beskrevet her, kan finnes i FDV-dokumentasjon med dokumentnummer EH-800403-000 (gjelder type KYRU 36 NC 3250 – ABB).

1.1 Generelle forsiktighetsråd

Vær meget forsiktig ved håndtering av transformatorolje. Spillolje og papir, kluter og klær tilsølt med olje er farlig avfall, som krever spesielle tiltak for avhending. Inspeksjoner eller etterfylling av olje på toppen av transformatoren kan være farlig, spesielt om det kommer spillolje på transformatorlokket slik at en sklir og faller. Egen fallsikring bør derfor benyttes i høyden.

1.2 Generelt om transformatorolje

Transformatorolje er et organisk stoff som over tid utsettes for kjemiske prosesser som oksidering, hydrolyse og pyrolyse. Årsaker er at oljen kommer i kontakt med oksygen, fuktighet eller utsettes for høye temperaturer. Som konsekvens av dette svekkes oljens egenskaper over tid. Oljen blir surere og spenningsholdfastheten reduseres. Syreinnholdet må ikke bli for stort, for da vil øvrig isolasjon i transformatoren som papir og presspan brytes ned raskere. I siste instans kan nedbryting gi isolasjonsfeil og havari av transformatoren. Lyn- eller koblingsoverspenniger kan også føre til svekkelser og skader. Kontroll av oljen på laboratorium skal forhindre slike problemer, og tiltak kan være utskifting av oljen eller overhaling av transformatoren.

1.3 Kontroll av oljenivå

I de generiske arbeidsrutinene er det en kort beskrivelse av kontroll av oljenivå i transformatorkasse/ekspansjonstank. Det sies også at olje skal etterfyll ved behov og at kontrollen skal skje årlig. Oljenivåviseren står enten nede ved koblingsboks eller oppe ved ekspansjonstank. Avlesning av oljenivå skjer på en spesiell måte fordi oljetemperaturen bestemmer oljens ekspanksjon. Om feil oljenivå avleses må det følges en prosedyre som avdekker årsaken. Oljelekasjer er generelt enkle å avdekke ved visuell inspeksjon av transformatoren, slik at lekasje som årsakt til feil oljenivå raskt lar seg bekrefte eller avkrefte.

Diagram på merkeskilt for autotransformatoren som viser sammenheng mellom oljetemperatur og nivå i ekspansjonstank.

En må lese av både temperaturen på oljetemperaturmåleren og tallet på oljenivåviseren. Disse to verdiene skal stemme noenlunde overens med hverandre i diagrammet på merkeskiltet. Om f.eks. oljens temperatur er 25 °C så skal oljenivået være noe slikt som 0,45 i henhold til diagrammet (gjedler for KYRU 36 NC 3250 – ABB). Lavt oljenivå på grunn av lekkasje kan i verste fall føre til havari og kortslutning, og tiltak må gjøres snarest. Motsatt kan for høyt oljenivå (for mye olje) også være problematisk, fordi overtrykksventilen kan komme til å slippe ut olje.

Ved håntering av olje for etterfylling må arbeidet gjøres nøyaktig og med stor renslighet. Tanker, beholdere, slanger, pumper og alt annet utstyr må være rent og tørt. Det bør kun benyttes oljefat og -tanker som er laget for oljetransport. Benyttes beholdere som tidligere har vært benyttet for transformatorolje, må det ikke ha vært fuktig eller skitten olje i dem tidligere. Utstyr kan skyldes med ren og tørr transformatorolje før bruk. Slanger og koblinger som settes bort til lagring bør plugges igjen til neste gangs bruk.

Ved etterfylling brukes ny olje av samme type som allerede er brukt i transformatoren (se merkeskilt eller teknisk spesifikasjon). Ulike typer oljer bør ikke blandes. Om det skal etterfylles med en større oljemengde enn 5 % av transformatorens oljevolum, må blandbarheten kontrolleres med blandings- og aldringstest. I slike tilfeller bør en kontakte produsent av transformator eller olje for veiledning.

Etterfylling av olje kan skje i forbindelse med takning av oljeprøve. Kun tapping av én oljeprøve tillattes uten at ny transformatorolje etterfylles. Ny olje fylles på toppen av ekspansjonstanken. Fyll opp til nivået som oljenivåviseren indikerer stemmer overens med oljetemperaturen i diagrammet på merkeskiltet. Fyller en på for mye olje, kan en tappe ut litt med prøvetagningsventil.

Indikatoren kan vise feil måleverdi. For høy verdi kan skyldes at det er fylt på for mye olje, i så fall kan en tappe ut olje med oljeprøveventil. For lavt nivå kan skyldes lekkasje. Om det ikke er tegn til lekkasje, skal det gjennomføre en ekstra kontroll av oljenivå. Det kan nemlig være at luftsekken (for beskrivelse se kapittel Kontroller lufttørker) i ekspansjonstakten har punktert. Om dette skjer vil sekken synke ned i tanken, legge seg over flottøren til oljenivåmåleren og trykke den ned slik at den indikerer feil. Ekstra kontroll av oljenivå gjøres med en gjennomsiktig plastslange som tilknyttes prøveventilen tilknyttet ekspansjonstakten. Slangen holdes opp ved siden av ekspansjonstakten og en vil da få se om nivået virker riktig i forhold til oljenivåviseren. Om denne kontrollen viser at det virkelig er lavt nivå, kan det skyldes lekkasje eller at oljeprøver er tatt uten påfylling av ny olje. Vurder tiltak og etterfyll med transformatorolje av samme type.

Om det konkluderes med at lavt oljenivå skyldes feil med oljenivåviseren, for eksempel at luftsekken er påvist ødelagt, så dokumneter dette i vedlikeholdsrapporten og tiltak planlegges. Bytte av luftsekken skjer ved at ekspansjonstank tømmes for olje, lokket på kortsiden av tanken skrus av og en ny sekk kan settes inn. Ny olje fylles på etter byttet. Kontakt leverandør for vurdering av situasjonen og ytterligere tiltak. Fremtidig måling av oljenivå kan gjøres med gjennomsiktig plastslange så lenge måleren viser gal verdi.

1.4 Kontroller transformatoren for oljelekkasje

Lekasje i rørovergang mellom transformatorkasse og radiator.

I de generiske arbeidsrutinene står det at en skal se etter synlig tegn på lekkasje, som mørke, skitne flekker. En skal se spesielt etter lekkasjer ved sammenføyninger og sveisesømmer, ventiler og kraner. Intervallet for kontroll er hver 12. måned. Lekkasje kan også oppdages som olje i oljegropen eller at en ser at det drypper fra kraner, pakninger og sammenføyninger.

En lekkasje, selv om den er liten, er en alvorlig sak fordi den elektriske isolasjonen i viklingene kan ødeleges og deretter kortslutte. Lekkasje må utbedres og bør i de fleste tilfeller diskuteres med leverandør, blant annet fordi det kan være en garantisak. Lekasje i sveisesømmer vil være mest alvorlig. Om lekkasjen er så stor at nivået i transformatoren kommer ned til et farlig nivå må det vurderes å koble den ut, ellers kan den kortslutte. Imidlertid er tilsyn så sjeldent at alvorlige konsekvenser kan inntreffe før årlig kontroll av oljenivå skjer. Er lekkasjen liten, så kan det ta lang tid før nivået reduseres farlig lavt. Dermed får en tid til å planlegge eventuell demontering, transport og reparasjon. Leverandøren bør kontaktes også for dette.

Lekkasje i pakninger på toppen av transformatoren kan utbedres ved forsiktig tilstramming av bolter. Lekkasjer i forbindelse med ventiler og kraner kan også ofte utbedres ved at bolter og skruer strammes til. Mindre lekkasjer en tid etter at transformatoren er satt i drift kan forekomme. Om pakningene har mistet elastisitet, for eksempel fordi den har blitt utsatt for høy temperatur, hjelper ikke stramming av bolter. Skadede pakninger kan skiftes, kontakt produsenten for veiledning. Andre permanente eller midlertidig forsøk på tetting kan gjøres, og må følges opp med videre kontroll. Alt etter lekkasjens natur, kan reparasjon gjøres på stedet eller på verksted. Lekkasjer i sveiser må repareres med ny sveising, enten på stedet med oljefylt transformator eller på verksted. Kontakt produsenten for videre instruksjoner.

1.5 Kontroll av oljetemperatur

Den hvite viseren viser gjeldende temperatur og den røde viser høyeste maksimale temperatur. Det er ogeså to skalaer (nede til venstre) for innstilling for alarm (lavest temperatur) og automatisk frakobling (høyeste tillatte temperatur). Disse er vanligvis ikke i bruk.

I de generiske arbeidsrutinene står det at høyeste oljetemperatur skal registreres hvert år. Årsaken til dette er at en da kan følge med på utviklingen over tid, for eksempel at økt trafikk fører til økt belastning av autotransformatorene. Feil kan også føre til økt temperatur.

På temperaturmåleren er det to visere, der den ene typisk er hvit og den andre rød. Den hvite viseren viser temperaturen til enhver tid og den røde høyeste temperatur. Den røde viseren skyves lengre og lengre opp for hver gang den svarte måler en ny maksimalverdi. Den angir dermed høyeste oppståtte temperatur siden siste avlesning eller siden sist gang den ble «resatt» (tilbakestilt). Tilbakestilling skjer ved at rød viser justeres ned til en lavere temperatur ved hjelp av skrutrekker.

Om det har oppstått en maksimal toppoljetemperatur på anslagsvis 70–80 °C kan det være indikasjon på at autotransformatoren utsettes for større belastning enn den er dimensjonert for. Maksimumsverdien får ikke overstige 100 °C i normal drift. Faglig leder elkraft må underrettes om unormalt høye temperaturer. Tilbakestill den røde pilen bare om den har vist unormalt høy temperatur og etter at tiltak har blitt utført. Passende indikering ved tilbakestilling kan være 50 °C. Noter ned viserindikering og dato for tilbakestilling.

Høy temperatur kan skyldes feil på nærliggende autotransformator slik at denne ikke belastes, brutte forbindelser i AT-systemet, mangelfull ventilasjon ved varmt vær eller større trafikk enn autotransformatorene er dimensjonert for.

1.6 Kontroller lufttørker

Ekspansjonstanken (oljereservoaret) på toppen av transformatoren har et rør forbundet til en lufttørker. I de generiske arbeidsrutinene står det at en skal kontrollere at silikagel i lufttørkeren er tørt én gang i året. Fargen på silikagel skifter når det blir fuktig og må da skiftes. Ved fuktabsorpsjon skifter silikagel farge, vanligvis blir den grønn. Silikagelen må byttes senest når 20 % av den har oransje farge.

I ekspansjonstanken er det en luftsekk som trykkes sammen eller utvides i takt med oljens temperaturutvidelse og transformatorens belastning. Denne sekken har forbindelse til slangen som går ut av ekspansjonstanken og videre til lufttørkeren. Lufttørkerens funksjon er å sørge for at det ikke skal få samle seg fuktighet i luftsekken, fordi en eventuell fremtidig lekkasje vil føre til at vann slippes ut i oljen. Selv om alt er normalt inne i ekspansjonstanken vil altså silikagelen kunne bli fuktig og skifte farge.

Om luftsekken punkterer er ikke transformatoren lengre hermetisk tett, men dette behøver ikke være noe problem for videre drift. Imidlertid betyr det at transformatoroljen kommer i kontakt med atmosfærens luft og at lufttørkerens funksjon fortsatt er viktig for at oljen skal holdes tørr. Reparasjon og bytte av luftsekken kan gjøres når det passer, se kort beskrivelse i kapittel Kontroll av oljenivå.

Fuktig silikagel kan skiftes ut, men det er også mulig å tørke den for å bruke den på nytt. Tørkning skjer ved å spre den ut i et tynt lag på en stål- eller glassplate som settes inn i en ventilert ovn. Tørkningen skjer med en temperatur på maksimalt 110 °C. Tørkningen er over når fargen skifter til oransje farge. Silikagel som er forurenset med olje er skadet og må skiftes ut.

1.7 Rengjøring av transformator og kontroll av kiosk inn- og utvendig

I de generiske arbeidsrutinene står det at rengjøring skal skje ved behov. Rengjøring skal sikre at lekkasjer, sprekker eller andre skader oppdages. Kontroll av kiosken skal gjøres årlig og skal spesielt forhindre alvorlige konsekvenser ved hærverk.

Deler som må kontrolleres og rengjøres ved behov er: Transformatorens ytterflater og deksler, oljenivåindikator, kjøleflenser og kjøleflater, samt overtrykkventilen på toppen av transformatoren. Se etter sprekker, eventuelle skader må vurderes nøye. Ved rengjøring av ytterflater kan en klut med vann benyttes. For gjennomføringer og beholdere kan det brukes flyktige rengjøringsmidler som white spirit (mineralterpentin).

Se etter det er rent og ordentlig inne i kiosken, fjern blader og annet som eventuelt har kommet inn. Se etter at låser, deksler og annet er i orden slik at uvedkommende ikke kan ta seg inn i kiosken eller utsette seg for fare. Skrammer i malingen og utvikling av rust bør utbedres så tidlig som mulig.

1.8 Kontroller oljegrop for oljesøl

I generiske arbeidsrutiner er det beskrevet flere aktiviteter for å avdekke oljelekkasje. I tillegg skal oljegropen kontrolleres for lekkasjer hvert år.

Vurder å fjern vann og/eller olje om mengden er stor. Olje kan skyldes uhell ved oljeprøvetegning eller lekkasje. Vann kan skyldes smeltet snø fra vinteren. Om det er tegn på vanninntrenging gjennom betongmuren, kan det være svakheter eller skader av konstruksjonen. Dette må i så fall undersøkes av fagperson innenfor bygg og betong.

1.9 Kontroller transformatorkasse for skade

I generiske arbeidsrutiner står det at transformatoren og påmonterte deler skal kontrolleres årlig for skader, skrammer og utvikling av rust.

Kontroller alle transformatorens deler for korrosjon. Malte flater der det oppstår rust utbedres med remedier for rusttfjerning og overmaling. Vær spesielt oppmerksom på korrosjonsutvikling på radiatorene som raskt kan utvikle seg til skader. Slike skader er normalt vanskelige å reparere. Kontakt produsent for veiledning.

1.10 Kontroller olje i transformator (olje- og gassanalyse)

I generiske arbeidsrutiner står det at kontroll av transformatorolje (olje- og gassanalyse) skal skje hvert 5. år. Oljeprøve følger en omfattende prosedyre som ikke er beskrevet i de generiske arbeidsrutinene. Det gis her en generell veiledning, men instruksjonen fra laboratoriet det gjøres avtale med om oljeprøve, er viktigst. Planlegg oljeprøvetagning på forhånd og unngå å ta prøver i fuktig vær. Det finnes også videoer på internettet som forklarer fremgangsmåten, blant annet denne fra Hitachi Energy.

Det anbefales å ta kontakt med laboratorium på forhånd slik at utstyr som flasker, slanger, ventiler og instruksjonsveiledning er i hende før prøvetagning. Hvert laboratorium kan ha sitt spesielle utstyr som de krever benyttet og egne instruksjoner for fremgangsmåten.

Ha tilgjengelig et eget kar (spilloljekar) og en stor beholder med skrukork for å samle opp oljespill. Bruk hansker (helst av nitrilgummi). Benytt en absorberende matte eller klut under prøvetakingsstedet. Rikelig med kluter som ikke loer er også nødvendig. Etter oljeprøve er tatt, står en igjen med flere liter transformatorolje, samt slanger og annet utstyr som må destrueres forsvarlig (spesialavfall).

Transformatorolje tappes fra ventiler for oljeprøve. Slike ventiler finnes nederst, midt på og øverst på transformatorkassen. Oljeprøven fylles i flaske via en plastslange som settes på ventilen. Flasken og alt annet utstyr må være helt ren og tørrt. Slangen må være ny og ren. Legg ikke prøveutstyret ned slik at det blir skittent. Blir utstyret skittent kan det eventuelt rengjøres med rødsprit. (EH-800403-000 gir råd om rengjøring.)

Normalt tas prøvene bare fra den nederste tappekranen, men i tilfelle der spesielle feil skal undersøkes, tas prøver fra de andre ventilene. Bruk en klut som ikke loer til å tørke av tappekranen og slangen som brukes for påfylling av prøveflaske. Passende volum for prøveflaske er typisk 5–10 dl. Kranen åpnes først forsiktig slik at passende oljestrøm oppstår og renner ut i spilloljekaret. Kranen må etter dette helst ikke justeres mens oljeprøven tas. Årsaken er at smuss kan løsne inne i kranen og følge med i oljen. La 2 dl olje renne ned i spilloljekaret før olje fylles i prøveflaske. Fyll flasken opp med slangen godt nede i den, og la til slutt rundt 2 dl renne over og ut av flasken og ned i spilloljekaret . Hensikten med dette er å unngå luft i oljen. Hell av rundt 2 cm olje ut av flaskehalsen, dette for at flasken ikke skal sprekke om oljen ekspangderer senere på grunn av varme. Skru på korken umidlebart.

Gassprøver av oljen har lignende fremgangsmåte som oljeprøve, men utstyret og fremgangsmåten er laget for at oljen ikke skal kom i kontakt med luft. Prøven blir hentet ut med en glassprøyte som kobles til prøveuttak med slanger og en spesiell ventil. Ventilen har mulighet til å føre olje forbi sprøyten for å skylle slangene før oljeprøven blir ført inn i glassprøyten. Den er utformet slik at om det kommer luftbobler inn i sprøyten, så kan stemplett trykkes inn slik at luftboblene føres ut av sprøyten og over i spilloljekaret. Før stemplet inn og ut flere ganger om nødvendig, slik at det ikke er noen luftboble i sprøyten. Etter at oljen er tappet over på prøveflaskene må den ikke utsettes for lys.

En etikett må festes på prøveflasker og beholdere. Disse skal normalt merkes med: navn på klient, navn på den som utførte prøven og kontaktinformasjon. Videre anbefales informasjon som dato, transformatortype, informasjon om at transformatoren er hermetisk lukket, serienummer, transformatorens plassering, plassering av prøvetagningsventilen (bunn, mitt eller topp) og transformatorens temperatur (kan avles som toppoljetemperatur på termometeret påmontert transformatoren). Vanligvis vil laboratoriet undersøke gjennomslagsholdfasthet, innhold av forurensning og/eller grad av aldring.

Etterfylling av olje bør skje i forbindelse med takning av oljeprøve. Ny olje fylles på toppen av ekspansjonstanken. Se ytterligere veildedning i kapittelet Kontroll av oljenivå.

Arkiver dokumentasjonen som følger med fra laboratoriet etter oljeprøven. Om to etterfølgende oljeprøver viser at noen verdier er merkbart dårligere, bør det vurderes hyppigere inntervall for oljeprøvene. Ellers gjelder det å følg de instruksjonene som gis for eventuelle tiltak, typisk innebærer dette at et spesielt filter- og tørkeapparat tilknyttes transformatoren mens den er i drift. Denne prosessen kan ta mange uker, men transformatoren kan være i drift. Utskifting av all olje kan også bli aktuelt. Kontakt produsent for veiledning.

1.11 Kontroll av gassvakt

Som det står i de generiske arbeidsrutinene er det bare i helt spesielle tilfeller at gassvakten på autotransformatorene er tilknyttet et overvåkningssystem. Om gassvakten ikke er tilkoblet noen signalledninger vil den heller aldri gi noen signaler, kontroll er dermed unødvendig.

Funksjonen testes enklest mekanisk, men en pneumatisk test kan også gjennomføres. Mekanisk funksjonstest gjøres ved å fjern beskyttelseshetten og trykk på testknappen. Når den trykkes, aktiveres alarmkontakten først og deretter utløsekontakten. Etter testen skrus beskyttelseshetten på igjen. Pneumatisk funksjonstest gjøres ved å trykke luft inn i gassbryteren via testventilen på gassbryteren, dermed vil også kontaktfunksjonene testes. Luft kan pumpes inn i gassmonitoren med en luftpumpe eller med trykkluft fra kompressor. Alarmbryteren aktiveres først og deretter bryteren for utløsning. Når luften fjernes fra huset og kontaktene går tilbake til hvilemodus, reverseres rekkefølgen.