Diagnostika vysokonapěťových izolací elektrických strojů

Obecně by teplota stroje (vzorku oleje) pro většinu zkoušek měla odpovídat provozní teplotě.

Průrazné napětí (viz článek)
Z výsledků lze usuzovat, zda olej neobsahuje rozpuštěnou, či emulgovanou vodu, není přesycen plyny a neobsahuje především vodivé nečistoty. Neindikuje stupeň provozního zestárnutí. Vlhkost v oleji má nejčastěji zásadní vliv na změřenou hodnotu. Přitom ale migruje mezi pevnou izolací a olejem. U studeného stroje je usazena předvším v pevné izolaci v řádu % její váhy a do oleje přechází jen při jejím zahřátí. Při chladnutí se zase z oleje vrací do pevné izolace. V oleji se voda rozpouší cca o šest řádů hůře, tedy v gramech na tunu oleje!

Číslo kyselosti
U nových olejů lze posoudit stupeň rafinace, u olejů z provozu pak stupeň provozního zestárnutí. Nezachycuje spolehlivě počátek stárnutí. Stanovení není závislé na zabarvení oleje (tmavý olej).

Ztrátový činitel (viz článek)
Indikuje přítomnost polárních a iontových složek v oleji a tedy reaguje na stárnutí oleje. Teplotní závislost tgδ může odhalit přítomnost cizích rozpustných látek v oleji.
Příkladem může být přítomnost vody, kdy s rostoucí teplotou se voda v iz. oleji rozpouští a měřená hodnota ztrátového činitele klesá. Některé předpisy tvrdí, že  je tento jev zakázán :-).

Rezistivita
Reaguje na přítomnost cizích složek vodivostního charakteru v oleji, tedy i vody.

Relativní permitivita
Slouží k orientačnímu zjištění stupně zestárnutí oleje, nikoliv k zjištění navlhnutí.

Činitel zestárnutí
U nových olejů slouží k posouzení kvality, v provozu k určení stupně zestárnutí. Jedná se o modifikaci Wermannova čísla Z2.

Index lomu
Absolutní hodnota závisí na druhu oleje a množství znečišťujících příměsí. Používá se pro výpočet činitele zestárnutí.

Povrchové napětí (viz článek)
U nových olejů slouží k posouzení kvality, v provozu k určení stupně zestárnutí, citlivě reaguje na nebezpečí vzniku rozpustných kalů.

Hustota
Jakostní parametr u nových i upotřebených olejů, nutná veličina pro výpočet povrchového napětí.

Obsah vody v oleji (viz článek)
Přímé stanovení navlhnutí oleje, resp. systému olej-papír. Měří se coulometrickou metodou. V systému olej-papír se nachází především v pevné izolaci, odkud se rozpouští (přechází) do oleje s rostoucí teplotou. Při chladnutí jde o opačný proces.   I suchý stroj (systém olej-papír) obsahuje vlhkost asi do 2% své váhy! Mohou to být tedy i kg vody!

Obsah oxidačního inhibitoru
U nových olejů slouží k ověření deklarované kvality, v provozu především k určení doby změny kinetiky stárnutí inhibovaných olejů.

Cizí částice
Cizí částice mohou ovlivnit především hodnotu průrazného napětí. Znalostí jejich počtu a velikosti lze indikovat způsob znehodnocení oleje (např. sazemi, prudukty tření čerpadel), a efektivnost případné filtrace oleje.

Vzhled
Vzhled je prvním kriteriem pro posouzení stavu izolačního oleje.

Přítomnost rozpustných kalů
Kaly vzniklé v důsledku vysokého stupně provozního zestárnutí indikují vznik nerozpustných kalů a usazenin v oleji, které nevratně izolační systém olej-papír znehodnocují.

Stanovení obsahu aromatických uhlovodíků
Obsah aromatických uhlovodíků má vliv především na plynoodolnost oleje při namáhání. Aromáty také lépe rozpouštějí vodu.

Stanovení poměru Ca/Cn/Cp
Poměr aromatických, naftenických a parafinických uhlovodíků má vliv především na průběh stárnutí oleje.

Kinematická viskozita
Jakostní parametr určující především chladící schopnosti izolačních olejů.

Produkty stárnutí
Makromolekulární látky spektroskopicky určené v oblasti vlnočtu 171 mm^-1, jsou charakteristické pro oxidační stárnutí olejů.

Spektrální analýza
Tato metoda má zásadní význam při zjišťování, zda dodaný nový olej, odpovídá přezkoušenému standardu především z hlediska oxidační stability oleje v provozu.

Bod vzplanutí
Jakostní parametr, určující kvalitu nových i provozovaných olejů.

Kaly a usazeniny kvantitativně
Údaj důležitý pro volbu režimu při regeneraci izolačních olejů, resp. systémů olej-papír.

Obsah PCB látek (viz článek)
Obsah PCB látek je přísně limitován u nových i použitých olejů, atesty se vyžadují především při výkupech starých olejů.

Zkoušky mísitelnosti
Zkoušky jsou nezbytné při nutnosti smíchání olejů různých typů.

Reakce vodního výtřepku
Slouží k určení kyselých či zásaditých látek v olejích.

Stanovení kovových iontů
Je nezbytné při určení režimu regenerace oleje resp. systému olej-papír, při výkupu olejů, či určení příčiny urychleného stárnutí izolačního oleje nebo pevné izolace.

Stanovení korozívní síry (viz článek)
Některé sloučeniny síry jsou velmi korozívní vůči kovovým materiálům. (ocel, měď, stříbro). V novém izolačním oleji nesmí být přítomna korozívní síra.

Stanovení 2-furfuralu a derivátů furanu
Deriváty furany mohou vznikat odbouráváním celulózových materiálů a jejich přítomnost tak může být použita ke zjišťování stupně zestárnutí pevné izolace.

Stanovení oxidační stálosti olejů (viz článek)
Urychlená životnostní zkouška pro stanovení doby života izolačních olejů v provozu (pro nové oleje). Vhodné pro porovnání životnosti olejů různých typů.

Oxidační stabilita podle Baadera
Rychlá, normovaná zkouška pro určení oxidační stability nových olejů.

Oxidační stabilita podle IEC 1125
Normovaná zkouška pro určení oxidační stability nových izolačních olejů.

Stanovení zbytkové životnosti olejů
Stanovení zbytkové životnosti provozovaných olejů (doba do vzniku rozpustných kalů), umožní optimalizovat dobu výměny nebo úpravy oleje.

Rozbory olejů upotřebených
Atest na upotřebený olej pro vykupující organizace v rozsahu: vizkozita, bod vzplanutí, obsah vody a nečistot, PCB látek, hustota.

Ve vyhodnocení měření se konstatuje, zda výsledky vyhovují normám ČSN EN, IEC, předpisům, nebo doporučením, zda jsou nutné úpravy izolačního systému, zda je nutné stroj vysušit, vyměnit nebo filtrovat olej, zda nehrozí nebezpečí vzniku kalů, není-li ve stroji tepelná nebo elektrická závada, nebo existuje nebezpečí havárie olejového transformátoru VN VVN. Obsahem je, v případě diagnostiky, rovněž i předpověď dalšího vývoje s možností včas se na nastalou situaci připravit a učinit opatření k omezení ev. následků selhání stroje.