Transformatorgenomföringar, typ GSA-OA Installations- och underhållsanvisning

2750 515-115 sv, Rev. 2 Transformatorgenomföringar, typ GSA-OA Installations- och underhållsanvisning

Detta dokument får ej kopieras utan skriftligt tillstånd från oss och innehållet får ej delges tredje part eller användas för något icke godkänt ändamål. Överträdelse beivras.

Säkerhetsinformation Denna anvisning ska finnas tillgänglig för dem som ansvarar för installation, underhåll och drift av genomföringen. Vid montering, drift och installation av genomföringen kan olika riskfyllda situationer uppstå, inklusive, men inte begränsat till, följande: högt tryck livsfarlig spänning rörliga maskindelar tunga komponenter risk att halka, snubbla eller falla. Särskilda rutiner och instruktioner krävs och måste följas vid arbeten med dessa produkter. Om instruktionerna inte följs kan följden bli svåra personskador, dödsfall och/ eller skador på produkten eller sakskador. Dessutom ska alla tillämpliga säkerhetsbestämmelser, till exempel lokala säkerhetsbestämmelser, säkra arbetsrutiner och gott omdöme tillämpas av personalen vid montering, drift, underhåll och/eller skrotning av sådan utrustning. Säkerheten definieras här på två sätt: 1. risk för personskador eller dödsfall 2. sakskador eller skador på produkt (inklusive skador på genomföring eller annan maskinvara och minskning av genomföringens livslängd). Säkerhetsanmärkningar är till för att varna personalen för risker som kan medföra personskador, dödsfall eller sakskador. De har lagts in i handboken före den text som behandlar risken. Säkerhetsanmärkningarna har tre olika rubriker som anger risknivå enligt nedanstående definition. FARA Omedelbar risk som kan orsaka svåra personskador, dödsfall eller sakskador. VARNING Risk eller felaktig rutin som kan orsaka svåra personskador, dödsfall eller sakskador. VIKTIGT: Risk eller felaktig rutin som kan ge mindre personskador eller sakskador.

Innehållsförteckning 1 Beskrivning 7 1.1 Konstruktion 7 1.2 Driftförhållanden 8 1.3 Mekanisk belastning 8 1.4 Reservdelar 8 2 Installation 9 2.1 Verktyg 9 2.2 Förbrukningsmaterial 9 2.3 Transport, förvaring och hantering 9 2.4 Lyft ur lådan 10 2.5 Montering 10 2.5.1 Inre anslutning/flexibel ledare 11 2.5.2 Solid ledare 12 2.6 Montering av yttre anslutning 12 2.7 Flänsens jordning 13 2.8 Väntetid före spänningssättning 13 2.9 Rekommenderade prov före spänningssättning 14 2.9.1 Täthetsprov mellan transformatorn och genomföringens fläns 14 2.9.2 Täthetsprov av genomföringens yttre anslutning 14 2.9.3 Mätning av kapacitans och tan δ 15 2.9.4 Kontroll av genomgångsresistans 16 3 Underhåll 17 3.1 Rekommenderat underhåll och övervakning 17 3.1.1 Rengöring av isolantens yta 17 3.1.2 Mätning av kapacitans och tan δ 17 3.1.3 Värmekamera för kontroll av lokal överhettning av anslutningar 17 3.1.4 Läckagekontroll 17 3.2 Skrotning 18

1 Beskrivning 1 Beskrivning 1.1 Konstruktion Genomföringar av typ GSA-OA är olja/luft-genomföringar avsedda för utomhusbruk. Konstruktionen framgår av fig. 1. En mer detaljerad beskrivning finns i teknisk beskrivning 1ZSE 2750 111. Genomföringen är av torr typ, med hartsimpregnerat papper (RIP, Resin Impregnated Paper) som främsta isoleringsmaterial och silikongummiflänsar (SiR, Silicone Rubber) på yttre delen. Detta ger fördelen att genomföringen kan monteras i önskat läge mellan vertikalt och horisontellt. Alla GSA-genomföringar har ett mätuttag, vilket står i förbindelse med kondensatorkroppens yttre skikt. Högsta provspänning för detta mätuttag är 2 kv under 1 minut vid 50 eller 60 Hz. Tillsammans med extern kapacitans kan mätuttaget användas som spänningsuttag. Högsta tillåtna driftspänning är 600 V. Genomföringen kan anslutas till transformatorn med genomdragna ledare, antingen flexibla eller solida. Yttre anslutning Silikongummiisolant Mätuttag Fästfläns Epoxiimpregnerad kondensatorkropp Solid ledare Fig. 1. Konstruktion, genomföring typ GSA-OA. gsa_0001 2750 515-115 sv, Rev. 2 7

1 Beskrivning 1.2 Driftförhållanden Tabellen nedan visar tekniska standarddata för olja/luft-genomföringar, typ GSA. För förhållanden som överskrider nedanstående värden, kontakta ABB. Allmänna data Tillämpning: Klassificering: Omgivningstemperatur: Monteringsplatsens höjd over havet: Regnmängd och luftfuktighet: Transformatorer Hartsimpregnerad, kapacitansstyrd pappersgenomföring för utomhusmiljö -40 till 40 C, minimivärde enligt temperaturklass 2 enligt IEC 60137 < 1000 m 1 till 2 mm regn/min horisontellt och vertikalt, enligt IEC 60060-1 Föroreningsgrad: Enligt angiven krypsträcka och IEC 60815 1) Typ av fyllningsmedium: Transformatorolja. Oljans max. dygnsmedeltemperatur 90 C. Max. kortvarig oljetemperatur 115 C. Oljenivå i transformatorn: Max. 25 mm Max. tryck i omgivande 100 kpa övertryck medium: Korrosionsskydd: Flänsen och toppstycket är korrosionsskyddade. Märkning: Enligt IEC/IEEE 1) IEC 60815 Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions. 1.3 Mekanisk belastning Genomföringen är konstruerad för nedanstående böjbelastningar, applicerade på mitten av toppanslutningen, vinkelrätt mot genomföringens axel. Genomföringen kan monteras i önskad vinkel mellan horisontellt och vertikalt läge. Värdena gäller oberoende av genomföringens längd på oljesidan. Tabell 1. Mekanisk belastning. Genomföring Typgodkännandebelastning, Max. belastning i drift (N) 1 minut (N) GSA52-OA/2000 2500 1250 GSA73-OA/2000 3150 1575 GSA123-OA/1600 4000 2000 GSA170-OA/1600 4000 2000 1.4 Reservdelar Om genomföringen har omfattande skador rekommenderar vi att den sänds tillbaka till ABB för reparation och omprovning. Vissa detaljer (fig. 4 och 5), som kan skadas eller komma bort vid transport eller installation, kan beställas från ABB. 8 2750 515-115 sv, Rev. 2

1 Beskrivning 2 Installation 2.1 Verktyg Lyftverktyg 2183 789-2 för lyft av upp till 125 kg. Lyftögleskruv M12 (DIN 580) för montering i vinkel 2183 2001-3. Draglina med svivel M8, 9760 669-A, -D. Momentnyckel för sexkantskruvar, nyckelvidd 16 mm (Ml0) och 13 mm (M8), vridmoment 20 till 40 Nm. Sexkantnyckel 30 mm eller skiftnyckel 30 mm eller större (för mätuttagslock). 2.2 Förbrukningsmaterial Vattenfritt vaselin, Mobilgrease 28 eller annat lämpligt smörjmedel som inte skadar transformatoroljan, för att smörja skruvar som kommer i kontakt med transformatorolja. Mobilgrease 28 eller annat lämpligt fett för att smörja och skydda jordningsskruven och den yttre anslutningens O-ringspackning. Molykote 1000 eller annat lämpligt smörjmedel för att smörja kontaktskruvarna och tätningen vid yttre anslutningen. 2.3 Transport, förvaring och hantering VIKTIGT: Låt inte genomföringen vila på silikongummiflänsarna vid förvaring, de kan deformeras. Håll genomföringarna torra och rena och skydda dem mot mekaniska skador. Under transport och förvaring ska genomföringen vara omgiven av tätt, fuktsäkert material tillsammans med lämpligt torkmedel. Om genomföringarna ska läggas i förvar ska det skyddsmaterial de levereras i inte öppnas. Skyddsmaterialet kan återförslutas eller annat liknande fuktskyddande material användas tillsammans med lämpligt torkmedel. Genomföringarna kan monteras i alla lägen mellan vertikalt och horisontellt. Kontrollera noggrant vid ankomsten att genomföringarna inte har några transportskador. Genomföringarna rutinprovas i olja och lite olja kan därför finnas kvar på utsidan, i synnerhet i de smala spalterna mellan kondensatorkropp och fläns. Genomföringarna levereras normalt från ABB i lådor där genomföringen är stödd med block och fiberskivor. Lådorna är märkta med "Top End" (övre ände). 2750 515-115 sv, Rev. 2 9

2 Installation 2.4 Lyft ur lådan VARNING Använd två rena lyftstroppar enligt figuren nedan för att lyfta genomföringen ur lådan. Stöd genomföringen på samma ställen som i lådan, eller under monteringsflänsen och toppstycket av metall, om genomföringen placeras på marken. Lätta genomföringar kan hanteras manuellt. Lyft inte genomföringen vid silikongummiisolanten. F Fig. 2. Lyft ur lådan. gsa_0017 2.5 Montering VARNING Lätta genomföringar kan hanteras manuellt. Lyft tyngre genomföringar med hjälp av lyftanordning (se avsnitt 2.1 Verktyg). Lyft genomföringen till vertikalt läge och till vinkel enligt bilderna nedan. Lägg något mjukt, till exempel en gummimatta, under genomföringens nedre ände. Genomföringens vikt anges på märkskylten. Rengör och inspektera omsorgsfullt genomföringens oljesida och centrumhålets insida innan genomföringen monteras i transformatorn. F Lyftverktyg 2183 789 F Lyftögla 2183 2001-3 Lyftverktyg 2183 789 Mjukt underlägg Mjukt underlägg gsa_0018 gsa_0019 Fig. 3. Montering. 10 2750 515-115 sv, Rev. 2

2 Installation 2.5.1 Inre anslutning/flexibel ledare VIKTIGT: Montering av ledare måste utföras enligt nedan. Kontaktytorna måste vara rena. 1. Sträck den flexibla ledaren med den hårdlödda inre anslutningen, som normalt är fäst vid täckplåten. Undvik att lägga ledaren i öglor. 2. Släpp ned draglinan genom genomföringens mitthål. 3. Lyft genomföringen ovanför öppningen. 4. Fäst draglinans skruv M8 i den inre anslutningen, vid den flexibla ledarens ände. Sänk ned genomföringen i transformatorn och styr den flexibla ledaren genom att hålla draglinan spänd. 5. Fäst genomföringen vid locket. Dra åt M12 till 50 ±5 Nm, 1/2 UNC till 55 ±5 Nm. 6. Placera den delade ringen runt spåret i den inre anslutningen enligt fig. 4a. 7. Släpp försiktigt draglinan så att ledaren vilar på den delade ringen. 8. Ta bort draglinan. 9. Gå vidare direkt till avsnitt 2.6 Montering av yttre anslutning. D 7 8 9 125 4 6 7 2 3 1 L6 5 gsa_0006 gsa_0020 Fig. 4a. Yttre anslutningsenhet. Fig. 4b. Fog, solid ledare. 1) Delad ring 2151 811-45 2) O-ring 2152 929-75 3) Spännring 2744 330-7 4) Yttre anslutning 5) Inre anslutning 6) Sexkantskruv M10 x 60, rostfritt stål A2-70 7) Planbricka 10,5 x 2 x 20, rostfritt stål A2-70 8) Sexkantskruv M8 x 45, rostfritt stål A2-70 9) Fjäderbricka, rostfritt stål 2750 515-115 sv, Rev. 2 11

2 Installation 2.5.2 Solid ledare VIKTIGT: Montering av ledare måste utföras enligt nedan. Kontaktytorna måste vara rena. 1. Montera den nedre delen av den solida ledaren i transformatorn. 2. Smörj de tre skruvarna M10 med vattenfritt vaselin eller Mobilgrease 28 eller annat lämpligt smörjmedel som inte skadar transformatoroljan. Sätt i skruvarna och dra åt till 35-40 Nm för att montera den övre delen av den solida ledaren på den nedre delen. 3. Lyft genomföringen ovanför öppningen. 4. Släpp ned draglinan genom genomföringens mitthål. 5. Fäst sviveln M8 på den övre delen av den solida ledaren. 6. Sänk ned genomföringen i transformatorn och styr den monterade solida ledaren genom att hålla draglinan spänd. 7. Fäst genomföringen vid locket. Dra åt M12 till 50 ±5 Nm, 1/2 UNC till 55 ±5 Nm. 8. Placera den delade ringen runt spåret i den solida ledaren. 9. Släpp försiktigt draglinan så att ledaren vilar på den delade ringen. 10. Ta bort draglinan. 11. Gå vidare direkt till avsnitt 2.6 Montering av yttre anslutning. 2.6 Montering av yttre anslutning VIKTIGT: Montering av ledare måste utföras enligt nedan. Kontaktytorna måste vara rena. Aluminiumanslutningar På yttre anslutningar av aluminium, både på genomföringens ledare och på anslutningstappen, är den inre kontaktytan tenn/zink-pläterad och får därför inte borstas med stålborste. VIKTIGT: Obehandlade aluminiumytor måste stålborstas, för att oxidfilmen ska avlägsnas, och bestrykas med fett före anslutning. Montering 1. Rengör kontakt- och packningsytorna noggrant. 2. Smörj O-ringen med Mobilgrease 28. 3. Sätt ihop spännringen, O-ringen och den yttre anslutningstappen och tryck dem över den inre anslutningen med den delade ringen på plats. 4. Smörj alla skruvars gängor och undersidan av skruvskallen med Molykote 1000, eller annat lämpligt smörjmedel. 12 2750 515-115 sv, Rev. 2

2 Installation 5. Sätt i och dra åt skruvarna M10, med planbricka, som trycker tappen mot den inre anslutningen (eller den solida ledaren). Dra korsvis till slutligt åtdragningsmoment 40 ±4 Nm. 6. Sätt i skruvarna M8 med konisk fjäderbricka och planbricka, vilka håller spännringen. Dra åt för att trycka packningen på plats. Dra korsvis till slutligt åtdragningsmoment 20 ±2 Nm. VIKTIGT: I båda fallen är det mycket viktigt att dra åt jämnt. Skruvarna ska därför dras åt i steg, alternerande på båda sidorna. 2.7 Flänsens jordning Genomföringens fläns har ett gängat hål M12. När de skruvar som håller fast genomföringen har dragits åt ska flänsen jordas. Det förhindrar elektriska urladdningar mellan genomföringsflänsen och transformatorlådan under normala driftförhållanden. Alternativ 1 Sätt i en rikligt infettad (Mobilgrease 28 rekommenderas) spetsig stoppskruv M12 (helst rostfritt stål A4-80). Dra åt till 40 Nm, så att den går igenom färgen på transformatorkärlet och når metallen under. Detta ger elektrisk kontakt mellan genomföringen och transformatorkärlet, så att de håller samma potential. Alternativ 2 Montera en flexibel ledare mellan jordningshålet M12 i genomföringens fläns och en jordanslutning på transformatorn. Smörj in skruven (Mobilgrease 28 rekommenderas) och dra åt skruven M12 i genomföringsänden till 40 Nm. Anslut ledarens andra ände till transformatorn. 2.8 Väntetid före spänningssättning VIKTIGT: Viss väntetid kan vara nödvändig före spänningssättning, för att förhindra överslag eller partiell urladdning på grund av luftbubblor på genomföringens yta. Välj lämplig metod nedan. Transformator fylld under vakuum Ingen väntetid är nödvändig för genomföringen. Avgasad oljefylld transformator Använd ren och torr pensel för att frigöra bubblor på ytan vid monteringen. Vänta 6 timmar före spänningssättning. Gasmättad oljefylld transformator Använd ren och torr pensel för att frigöra bubblor på ytan vid monteringen. Vänta 24 timmar före spänningssättning. Avgasad oljefylld transformator med reducerad oljenivå Vänta 24 timmar före spänningssättning efter att oljenivån återställts. 2750 515-115 sv, Rev. 2 13

2 Installation För alla alternativ utom för transformator fylld under vakuum ska olja tillåtas fylla centrumröret minst till i höjd med flänsen genom att den yttre anslutningens tätningssystem lättas, så att luft slipper ut den vägen. Oljespill skadar inte silikongummiisolanten. Torka bort olja med papper för att undvika fastklibbande smuts, som kan försämra isoleringen. Låt inte olja som varit i kontakt med silikongummi komma in i transformatorn. Sådan olja kan innehålla små mängder silikonolja som minskar transformatoroljans ytspänning, vilket kan gör att transformatoroljan skummar vid forcerad oljecirkulation. 2.9 Rekommenderade prov före spänningssättning Nedanstående prov kan utföras för att kontrollera genomföringens isolation, tätning och strömbana. Proven ska göras efter montering men innan genomföringen ansluts till ställverkets övriga strömkretsar. 1. Täthetsprov mellan transformator och genomföringens fläns. 2. Täthetsprov av genomföringens yttre anslutning. 3. Mätning av kapacitans och tan δ. 4. Kontroll av genomgångsresistans. 2.9.1 Täthetsprov mellan transformator och genomföringens fläns Flera olika metoder kan användas och vi hänvisar till instruktioner från företaget som ansvarar för montering i fält. Till exempel kan tätningen mellan transformatorn och genomföringens fläns kontrolleras när transformatorn är oljefylld genom att man använder krita eller, ännu enklare, pappersremsor. 2.9.2 Täthetsprov av genomföringens yttre anslutning Eftersom toppanslutningen ofta är placerad över oljenivån i transformatorns expansionskärl är en läcka i den punkten mycket allvarlig, eftersom vatten kan ta komma in direkt i transformatorns isolering den vägen. Vi rekommenderar därför att ett täthetsprov görs efter monteringen, helst under både vakuum och övertryck. Flera olika metoder kan användas och vi hänvisar till instruktioner från företaget som ansvarar för montering i fält. En möjlig metod är spårgasmetoden. 1. Fyll spårgas i centrumröret innan den yttre anslutningen monteras. Transformatorns oljenivå måste vara över genomföringens nedre ände men under flänsen. 2. Öka trycket i centrumröret genom att höja oljenivån så mycket som möjligt. 3. Sök med gasdetektor (sniffer) efter läckande gas vid packningen. 14 2750 515-115 sv, Rev. 2

2 Installation 2.9.3 Mätning av kapacitans och tan δ Mätuttaget är inte självjordande. VARNING Eftersom C 2 oftast är relativt liten får mätuttaget aldrig ingå i en öppen krets när spänning läggs på genomföringen. Det måste alltid jordas eller anslutas till en yttre impedans. I annat fall kan genomföringen förstöras. VIKTIGT: Packningen ska alltid vara på plats och kupolmuttern åtdragen när mätuttaget inte används, för att förhindra att damm eller vatten tränger in i mätuttaget. Efter montering bör kapacitansen mätas. Anslut en mätbrygga mellan den yttre anslutningen och mätuttaget med en ledare Ø 4 mm eller ABB:s mätuttagsadapter 2749 510-U. Tack vare genomföringens isolerade mättuttag kan detta göras utan att genomföringen demonteras från transformatorn (se fig. 5). Mer information finns i produktinformation 2750 515-142, Bushing diagnostics and conditioning. När genomföringen är spänningslös och inte ansluten kan mätuttagets lock tas bort. Fig. 5. Ny konstruktion av mätuttag 2769 531-B (icke självjordande) 1) Genomföring för mätuttag 2) Tallriksfjäder 3) Tryckmutter 4) Lock 2749 528-B med O-ring 2152 484-2 5) Kontaktstift, 4 mm 6) O-ring 7) O-ring 8) Kabel 2 gob_0015 2750 515-115 sv, Rev. 2 15

2 Installation Mätutrustningen ansluts till mätuttaget och mätningens spänningskälla till genomföringens anslutning. Kapacitansen C 1 mellan den yttre anslutningen och mätuttaget, samt kapacitansen C 2 mellan mätuttaget och flänsen, anges på märkskylten. Nominell kapacitans C 1 för de olika genomföringstyperna anges i tabell 2. C 2 är i högsta grad beroende av de omgivande delarna inuti transformatorn och det är inte möjligt att ange ett nominellt värde som gäller för alla driftsituationer. Tabell 2. Nominella kapacitanser i pf (tillverkningstoleranser för C 1 är ± 10 %). Utrymme för CT = 300 Utrymme för CT = 500 GSA-OA Utrymme för CT = 0 C 1 C 1 C 1 52 207 386 502 73 316 494 610 123 200 295 356 170 282 377 438 2.9.4 Kontroll av genomgångsresistans Vilken metod som används för att mäta genomgångsresistansen beror på transformatorns konstruktion. Allmänt gäller att en ström läggs på från genomföring till genomföring. Spänningsfallet från yttre anslutning till yttre anslutning mäts. Resistansen beräknas med hjälp av Ohms lag, U = R. I. (U = uppmätt spänningsfall; I = genomgångsström; R = total resistans i kretsen) Den totala genomgångsresistansen är summan av transformatorlindningens resistans, ledarens resistans och genomföringens lednings- och kontaktresistans. Ytterligare resistans från genomföringens ledare ska inte vara mer än 10 100 mw. Eftersom genomgångsresistansen i högspänningslindningen på en typisk krafttransformator är i storleksordningen 0,1 1 W, är detta en mycket grov metod som endast kan användas för att upptäcka mycket stora fel i strömbanan, såsom avbrott. Otillräcklig kontakt kan bara upptäckas genom noggrann mätning över varje anslutningspunkt, eller genom mätning av temperaturstegring under drift med hjälp av värmekamera. 16 2750 515-115 sv, Rev. 2

2 Installation 3 Underhåll GSA-genomföringarna kräver inget regelbundet underhåll och är i princip underhållsfria. FARA Inget arbete får utföras på genomföringen när den är spänningssatt eller om den inte är jordad. 3.1 Rekommenderat underhåll och övervakning 3.1.1 Rengöring av isolantens yta Vid kraftig nedsmutsning kan det bli nödvändigt att rengöra silikongummiisolantens yta genom att torka de med en fuktig trasa. Vid behov kan etanol eller etylacetat användas. 1,1,1-trikloretan eller metylklorid rekommenderas inte, eftersom de kan vara hälsooch miljöskadliga. 3.1.2 Mätning av kapacitans och tan δ Se kapitel 2 Installation. 3.1.3 Värmekamera för kontroll av lokal överhettning av anslutningar Vid maximal nominell spänning är temperaturen hos genomföringens yttre anslutning normalt cirka 35 till 45 C högre än omgivningstemperaturen. Väsentligt högre temperaturer, speciellt vid lägre strömbelastning, kan vara ett tecken på dålig kontakt. 3.1.4 Läckagekontroll Kontrollera visuellt att inga läckor finns, i samband med normal övervakning av stationen. 2750 515-115 sv, Rev. 2 17

3 Underhåll 3.2 Skrotning Ledare och yttre anslutningar är monterade med skruvförband och kan demonteras från genomföringen. Ledare är av koppar eller låglegerat aluminium. Anslutningstappar är av koppar, mässing eller låglegerat aluminium. Anslutningar kan vara pläterade med till exempel silver, tenn, guld eller nickel med skikttjocklek upp till 20 mm. Genomföringens fläns (gjuten aluminium AlMgSi7) är fixerad med lim och måste brytas loss med våld nedåt mot transformatoränden, helst vid 150 C, då limmets skjuvhållfasthet börjar försämras. Toppstycket (smidd aluminium AlMgSi1) sitter mycket hårt fast vid kondensatorkroppen och måste skäras eller brytas loss, det sista helst vid 150 C. Silikongummiflänsarna innehåller inga tungmetaller eller giftiga ämnen och kan läggas i deponi eller brännas. Kondensatorkroppen av epoxihartsimpregnerat papper innehåller omkring 1 % (vikt) aluminiumfolie. Det innehåller omkring 2 g kol i limfogarna och 1 g bly i den lödda anslutningen för mätuttagets kabel Kondensatorkroppens epoxi- och pappersmaterial kan brännas i ugn som är lämplig för härdplaster och nämnda metaller, eller läggas i deponi. Skruvar och brickor är av rostfritt stål. Medföljande skyddsmaterial består av polyeten, polyester och cirka 11 % (vikt) aluminium. Det medföljande skyddsmaterialet kan brännas i lämplig ugn. 18 2750 515-115 en, Rev. 2

ABB AB Components Besöksadress Lyviksvägen 10 Postadress: SE-771 80 Ludvika Tel.+46 240 78 20 00 Fax +46 240 121 57 E-post: sales@se.abb.com www.abb.com/electricalcomponents 2750 515-115 sv, Rev. 2, 2001-05-15