Real-time DGA

I Norge får vi 98% av vår elektriske kraft fra fornybare kilder, og i hovedsak fra vannkraft. Før den elektriske kraften kan benyttes, må kraften transporteres fra kraftverket til forbrukerne. Transformatoren er en sentral komponent i denne transporten. Den omformer spenningen mellom ulike nivåer for kraftoverføring over lange avstander og påfølgende distribusjon til sluttbruker. Havari eller feil på en transformator kan gi svært høye kostnader for eieren, avbrudd i kraftforsyningen, store miljøkonsekvenser og tap av liv. De fleste store transformatorer er oljefylte. Oljen har i hovedsak to formål, den både kjøler transformatoren og virker som elektrisk isolator for viklingene. Online overvåkning av hvilke gasser som er oppløst i transformatoroljen gjør det mulig å identifisere feil på et tidlig stadium. Analyse av sammensetning, konsentrasjon og tidsutviklingen for 7-9 forskjellige gasstyper avdekker feil som varmgang, gnisting og feil med papir isolasjonen. Vår teknologi er spesielt godt egnet til å måle mange gasser samtidig med høy nøyaktighet. Mikroteknologi gjør masseproduksjon mulig til en langt lavere pris enn dagens teknologi. Store deler av transformatorparken i Norge er gammel og dyr å erstatte. I prosjektet skal det utvikles en online analysator for transformatorovervåkning som identifiserer feil på et stadium der reparasjon er mulig, slik at branner og ulykker unngås, og nedetiden blir begrenset. Viktige FoU-utfordringer er akustisk design, miniatyrisering, forbedring av elektronisk styrbart filter og sensorteknologien. I sluttfasen av prosjektet ble siste versjon av analysatoren testet på transformatorer i felt. Måleresultatene viste en signifikant forbedring av støyreduksjon i forhold til tidligere design, slik at målsetningen for følsomhet ble oppnådd. Videre ble det testet en ny elektronikkplattform som gir bedre kommunikasjon og en mer kompakt utførelse av analysatoren. Dette vil gjøre et fremtidig produkt mye mer robust og attraktivt.

I prosjektet ble det utviklet en gassanalysator for Dissolved Gas Analysis (DGA) som ble testet på transformatorer i felt. Utviklingen ble gjort i flere trinn med forbedringer i hver iterasjon. Det ble gjort store fremskritt på følsomhet og støyreduksjon underveis i prosjektet. Sluttresultatet demonstrerte målinger i henhold til spesifikasjonene for alle relevante gasser. Prosjektet gir et godt grunnlag for industrialisering av et attraktivt produkt for sanntids tilstandsovervåkning av transformatorer og annet høyspenningsutstyr. Produktet vil gjøre det mulig å detektere feil tidlig og dermed oppnå økt sikkerhet og begrenset nedetid.

I Norge får vi 98% av vår elektriske kraft fra fornybare kilder, og i hovedsak fra vannkraft. Før den elektriske kraften kan benyttes, må kraften transporteres fra kraftverket til forbrukerne. Transformatoren er en sentral komponent i denne transporten. Havari eller feil på en transformator kan gi svært høye kostnader for eieren (everk, industri), avbrudd i kraftforsyningen, store miljøkonsekvenser og tap av liv. De fleste store transformatorer er oljefylte. Oljen har i hovedsak to formål, den både kjøler transformatoren og virker som elektrisk isolator for viklingene. Online overvåkning av hvilke gasser som er oppløst i transformatoroljen gjør det mulig å identifisere feil på et tidlig stadium. Analyse av sammensetning, konsentrasjon og tidsutviklingen for 7-9 forskjellige gasstyper avdekker feil som varmgang, gnisting og feil med papir isolasjonen. Store deler av transformatorparken i Norge er gammel og dyr å erstatte. Vi ønsker derfor å utvikle en online analysator for transformatorovervåkning som identifiserer feil på et stadium der reparasjon er mulig, slik at branner og ulykker unngås, og nedetiden blir begrenset. Dersom en slik analysator kan forlenge levetiden til en transformator med 10-20 % vil det gi en innsparing tilsvarende 3 MNOK per transformator. Da vi i Norge har ca. 4 000 transformatorer som kan dra nytte av denne typen tilstandsovervåkning, ser vi et samlet innsparingspotensialet i størrelsesorden 12 milliarder NOK. Viktige FoU-utfordringer er akustisk design, miniatyrisering, forbedring av elektroniskt styrbart filter og sensorteknologien. Vår teknologi er spesielt godt egnet til å måle mange gasser samtidig, med høy nøyaktighet. Mikroteknologi gjør masseproduksjon mulig til en langt lavere pris enn dagens teknologi.