HAVARERT: Knut Herdlevær (til venstre ) og Paul Köstinger ved transformatoren til likestrømskabelen Skagerrak III som havarerte 27. mai.Den repareres i Drammen og skal brukes som reservetrafo.
KOMBINASJON: Tørking i kombinasjon med regenerering.FOTO: ABB
ØKONOMI: ABB mener at det kan være god økonomi å tørke isolasjonen en transformator samt regenerere oljen etter ti til 20 års drift. Med mobile anlegg kan dette skje på stedet.FOTO: ABB
OVERSLAG: Her har dårlig isolasjon ført til overslag.

Gamle transformatorer lever lenger

  • energi

Kan lønne seg

Statnett har opp mot 200 transformatorer i sine 125 transformatorstasjoner landet over. Gjennomsnittlig er transformatorene ca. 27 år gamle. De har brukt tjenestene til ABB i Drammen på en del av sine gamle transformatorer. – Vi har regenerert mest olje, men også gjort noe tørking av isolasjonen ute i anleggene, sier overing. Owe Stubberud i Statnetts vedlikeholdsavdeling.

De startet med regenerering av olje for noen år siden for så å ta en pause for å se om det hadde noe for seg. – Regenererte transformatorer har vist en klart redusert aldringstakt. Vi har hatt en analyse og mener at det kan være god økonomi med godt vedlikehold. Du skal ikke forlenge levetiden med særlig mange år før du har spart inn kostnadene. Men på ett eller annet tidspunkt må du skifte ut gamle transformatorer, sier han.

Statnett har også gjort en del tørking av isolasjonen på stedet med ABBs metode med godt resultat. – Men vi vet ikke 100 prosent hvor godt dette virker i lengden fordi vi ennå ikke har god nok driftserfaring. Hvor lang levetid en transformator rent teknisk har, hersker det en del usikkerhet om. Det har blitt forsket mye på dette de senere år som går i retning av at det er lønnsomt å vedlikeholde, sier Stubberud.

Han mener at Statnett bør fortsette med denne type vedlikehold. – Driftskostnader er ikke så populære i bedriftene i dag. Vi som driver med transformatorpleie føler at vi skulle hatt mer penger for å drive et effektivt vedlikehold. Statnett har til nå ikke hatt utfall på grunn av gammel og nedbrutt trafo, men det kan skje, sier han.

Små marginer

Ved en gjennomgang av topplastsituasjonen i februar i 2001 så vedlikeholdsavdelingen at belastningen for transformatorene var blitt svært høy. Statnett har i mange stasjoner dublerte transformatorer hvor en av transformatorene skal kunne ta all lasten for begge dersom nabotrafoen faller ut. –Vi var kommet i en situasjon der marginene mot utfall var blitt for små og noe måtte gjøres, sier han.

Derfor er Statnett nå inne i en kraftig investeringsperiode. Fra 2002 til 2007 skal de investere vel en milliard kroner i nye transformatorer. – Det kraftige investeringsprogrammet vil føre til høyere samlet transformatoreffekt, gi bedre kvalitet i strømforsyningen og lavere sannsynlighet for utfall, sier Stubberud.

DRAMMEN: ABB hevder at det kan være god økonomi å ta en fullstendig rehabilitering hvis en transformator er laget etter midten av 60- årene. Da ble retningsorientert blikk tatt i bruk.

– Mye kan gjenbrukes og det er et miljøvennlig godt tiltak. Faktisk kan vi gjøre så mye at levetiden på den rehabiliterte transformatoren blir som for en ny, sier Knut Herdlevær, teknisk sjef for ABB i Drammen.





Diagnose

Den lave middeltemperaturen i Norden sørger for at transformatorene lever lenger fordi kjølingen blir bedre. Sammen med tradisjonelt lav belastning har dette ført til at krafttransformatorer lever lenger enn forutsatt. Da er det imidlertid viktig å foreta en skikkelig diagnose for å holde kontroll på levetiden.

– Vi får spørsmål om hvor lenge en krafttransformator vil vare. Da svarer vi at de kan leve lenge, men ikke evig. Faktorene som påvirker levetiden er vedlikehold, kjøremønster og tilfeldighet, sier Herdlevær. En transformator består i hovedsak av stål, kobber, olje og cellulose. I stål og kobber skjer det ikke noe, men i oljen og cellulosen i papirisolasjonen skjer det forandringer med tiden.

– Over tid brytes cellulosen ned av temperatur, fuktighet, syre og oksygen. Til slutt blir den som en graut og da fungerer den dårlig som isolator, sier serviceingeniør Paul Köstinger. Han påpeker at nedbrytingen ikke kan stanses, men ved å regenerere oljen og tørke isolasjonen kan transformatorens levetid forlenges vesentlig.

– Nedbrytingen av cellulosen starter den dagen transformatoren settes i drift, sier Herdlevær. I en ny transformator er det 0,5 prosent fuktighet i isolasjonen. Et papir på kontorpulten har normalt ti prosent. – Ved en fuktighet på opp mot 1,5 prosent, skjer nedbrytingen dobbelt så fort som ved 0,5 prosent, sier Köstinger.





Kan smelle

– Vi har sett transformatorer med en fuktighet på over fire prosent. Da risikerer vi å få fritt vann i oljen, og da kan det raskt smelle. Transformatorer og vann er en dårlig kombinasjon, påpeker Herdlevær.

– I en transformator vil det under drift alltid dannes gasser på grunn av naturlig aldring av oljen og faste isolasjonsmaterialer. Denne vil diffundere inn i oljen. Ved overoppheting kan oljen spaltes og gassdannelsen øker. Derfor bør det tas en gassanalyse en gang i året for å holde kontroll på hva som kan skje, sier Köstinger. Mange er flinke til å ta slike tester.

Oljen testes i en gasskromatograf og av de åtte gasstypene som følges opp, er det spesielt viktig å holde øye ved etylen, acytelen og metan. Acytelen er den farligste. – Mange er flinke til å ta slike tester av oljen en gang i året. Dette er en lønnsom investering sammenlignet med et uventet havari eller det å erstatte en transformator som eldes veldig raskt, sier Herdlevær.





Mobilt tørkeanlegg

Med et nyutviklet mobilt tørkeanlegg kan ABB redusere fuktigheten i viklingene. – Dette øker driftssikkerheten til transformatoren og reduserer risiko for havari. I tillegg blir tiden transformatoren er ute av drift kraftig redusert fordi arbeidet kan utføres der transformatoren står installert, sier Köstinger.

Metoden går ut på en kombinasjon av oppvarming av viklingene ved hjelp av en lavfrekvent strøm på ca 1 Hz, mens øvrige deler varmes opp av varm oljespray under vakuum. Den lavfrekvente strømmen kobles til høyspentviklingene, mens lavspentviklingene blir kortsluttet. Dermed blir alle viklinger oppvarmet, og det holdes nøye kontroll med strøm og spenning slik at temperatur på viklingene ikke går over 110 grader.

– På en 200 MVA transformator hvor isolasjonen har en fuktighet på ca. tre prosent, er det mulig å trekke ut 150 liter vann, sier Köstinger. Det er viktig å holde temperaturen under kontroll slik at det ikke blir for varmt og papirisolasjonen blir ødelagt.

Regenerering av oljen kan gjøres mens transformatoren er i drift. Det er en prosess med bruk av blekejord, et absorberingsmiddel som tar opp forurensningene i oljen. Blekejorden kan reaktiveres og brukes opptil 500 ganger. Dermed skal lite behandles som spesialavfall, og tilstrekkelige mengder kan benyttes slik at en god langtidseffekt oppnås.

ABB har ti års erfaring med prosessen og de har behandlet rundt 350 transformatorer. – Etter 10 til 20 års drift kan det være fornuftig å regenerere oljen, mener Herdlevær. Det er omtrent halveis i en transformators normale levetid. Da er det samtidig lurt å tørke transformatoren. – Har den kommet for langt i aldringsprosessen, er det mindre lønnsomt, påpeker han.

Denne ABB-divisjonen i Drammen har serviceansvar for ABB i Norden og Storbritannia. – Bare innen dette området er det 50.000 transformatorer, noe som burde gi bra grunnlag for virksomheten, sier Herdlevær. I dag teller staben 31 funksjonærer og 50 fagarbeidere.