MINYAK PENEBATAN ALATUBAH / TRANSFORMERS
MINYAK
PENEBATAN
1. Pengenalan:
Penebatan
cecair seperti minyak penebatan digunakan dalam radas elektrik seperti
pengubah, reactor pemutus litar dan lain-lain lagi sejak tahun 1900. Minyak
yang digunakan adalah minyak galian haidrokarbon dan berfungsi untuk melindungi
penebatan padu dalam rekabentuk radas, melindap arka (quench arc) dan melesap
(dissipate) haba daripada radas yang dihidupkan. Untuk minyak penebatan ini
melakukan fungsi-fungsi tersebut diatas, ia mesti mempunyai beberapa ciri-ciri
tertentu seperti:-
i. Kelikatan yang rendah (Low Viscosity)
- Kemampuan minyak bergerak dengan
bebas.
Kelikatan adalah rintangan minyak untuk mengalir
dalam keadaan tertentu. Kelikatan minyak apabila digunakan sebagai media
penyejuk akan mempengaruhi kadar pemindahan haba dan kenaikan suhu pada radas.
Kelikatan minyak juga mempengaruhui kelajuan pergerakan komponen-komponen dalam
pengubah seperti pengubah tap oto dan juga dalam pemutus litar.
ii. Titik Takat Kilat yang tinggi (High Flash Point) – Boleh
melindap arka dengan selamat.
Titik Takat Kilat ialah suhu minima minyak yang
dipanaskan mengeluarkan wap (vapour) untuk menghasilkan campuran mudah bakar
(flammable mixture) dengan udara. Ia menunjukan kemeruapan (volatility) minyak.
iii.
Sifat elektrik yang tinggi (High
electrical properties) – Perlakuan sebagai bahan
penebat cecair.
iv.
Penstabilan kimia (Chemical stability) –
Menghalang pengokisidaan dan jangka
hayat yang panjang.
v.
Titik Tuang (Pour Point) – Suhu minima
unutk minyak mula bergerak sebagai
cecair. Kadar Titik Tuang yang rendah amat penting terutamanya dalam cuaca sejuk unutk memastikan
minyak bergerak atau mengalir dan berputar
(circulate) bagi penyejukan dan penebatan radas.
2. Difinasi
Bagi BS 148(1984) difinasi berikut
digunapakai:
i.
Penambah (additive) – bahan yang sesuai
ditambah dalam minyak penebatan untuk memperbaiki
ciri-ciri minyak.
ii.
Antibahan pengoksidaan (antioxidant) –
Bahan yang dicampurkan dalam minyak untuk
mengurangkan atau memperlambatkan
proses kemorosotan minyak memlalui pengoksidaan.
iii.
Bahan Penurun Titik Tuang (Pour Point
Depressant) – Bahan yang dicampurkan untuk
menurunkan tahap titik tuang.
iv.
Minyak Tidak Rencat (Uninhibited Oil) –
Minyak galian yang tidak mempunyai antibahan
pengoksidaan tetapi mempunyai penambah lain.
v.
Minyak Rencat (Inhibited Oil) – Minyak
galian yang tidak mempunyai antibahan pengoksidaan.
3. Kelas
Minyak Penebatan Galaian
Tiga kelas minyak penebatan galian
dikelaskan dalam BS 148:1984 atau IEC 296 (1982) iaitu Kelas l (satu), kelas ll
(dua) dan kelas lll (tiga). Kelas-kelas minyak ini berbeza dengan ciri-ciri
kadaran fizik tertentu seperti:-
i.
Kelikatan
ii.
Titik Takat Kilat
iii.
Titik Tuang
Contoh minyak penebatan yang digunapakai
oleh TNB Pembahagian adalah seperti berikut:
|
Jenama |
Specifikasi |
Jenis |
Kelas |
Kandungan (1 Dram) |
|
Hyrax |
IEC 296(1982) BS 148(1984) |
Minyak Tidak Rencat |
1(Satu) |
209 Liter |
|
Nynas |
IEC 296(1982) BS 148(1984) |
Minyak Tidak Rencat |
1(Satu) |
209 Liter |
BS
148: 1984
|
Table 1: Uninhibited mineral insulating oils |
|||
|
Property |
Limiting Values for Measured characteristics |
||
|
Viscosity,
mm2 / s at 400 C |
Class l £ 16.5 |
Class ll £ 11.0 |
Class lll £ 3.5 |
|
Flash Point,
0 C |
³ 1400 C |
³ 1300 C |
³ 950 C |
|
Pour Point,
0 C |
£ - 300 C |
£ - 450 C |
£ - 600 C |
|
Breakdown Voltage, as delivered, kV |
£ 30 kV |
||
4. Daya
Ketahan Minyak
Jangka hayat sesuatu pengubah adalah
dalam lingkungan 25 hingga 30 tahun, maka minyak penebatan pun secara unggul
diharap begitu tetapi dalam keadaan sebenar minyak penebatan tidak begitu sebab
minyak penebatan bergantung pada kendalian
radas dan senggaraan terhadah radas dan minyak.
Minyak dalam pengubah
akan merosot daya ketahannya jika:-
i.
Kekuatan
di-elektrik akan dikurangkan
ii. Udara Dan Suhu Operasi Yang Tinggi -
Akan
menukar komposisi kimia minyak dan menghasilkan keasidan dan enapan.
Kadar kemorosotan minyak bergantung pada keadaan operasi,
suhu ambient dan keadaan atmosfera.
Kesan kemorosotan minyak adalah:
i.
Enapan -
akan merosakan media penebat dengan menghalang putaran
minyak dalam radiator dan lilitan, juga
menghasilkan panas setempat.
ii.
Asid -
minyak lebih rentan (susceptible) pada cemaran oleh air,
kekaratan akan berlaku pada tangki dan juga menghasilkan copper salts
iii.
Gelembung udara -
konsentrasi tekanan elektrik tinngi setempat yang akan
menghasilkan
pengionan(ionization) dan lampau kilat (flashover).
iv.
Kelembapan -
mengurangkan daya elektrik minyak
5. Pengujian
Minyak
Ababila contoh minyak
penebatan diperlukan darpada radas elektrik untuk tujuan pengujian, cara
pengambilan mesti dilakukan dengan prosidur yang betul supaya bacaan yang
diperolehi dari ujian adalah tepat.
Langkah-langkah berikut
perlu diikuti:
i. Penjagaan yang rapi untuk menghindar
daripada bendasing luar seperti habuk
dan kelembapan terutamanya mengambil contoh minyak waktu hujan atau cuaca mendung.
ii.
Tangan orang yang mengambil contoh
minyak tidak tersentuh contoh minyak
yang perlu diuji.
iii.
Mengambil contoh minyak yang lebih sejuk
daripada suhu sekeliling untuk menghindar
pemeluwapan (condensation).
iv.
Hanya kontena (containers) kaca boleh
digunakan dan penutuknya diperbuat
dari kaca atau disalut dengan kepingan
aluminium atau tin untuk penutup
gabus (cork). Penutup getah tidak boleh
digunakan.
v.
Kain atau benda gentian (fibrous
material) tidak boleh digunkan untuk membersihkan
kontena atau sel penguji. Kontena tersebut perlu dicuci dengan air bersabun
yang panas dan dibilas dengan air suling dan dikeringkan.
vi. Jika contoh minyak perlu diambil daripada radas yang telah digerakan,tunggu sekurang-kurangnya 8 jam atau sebaiknya 24 jam sebelum ujian dijalankan.
vii.
Sebelum contoh minyak di ambil, kontena
dan alat pengujian perlu dibilas (rinse) dengan
minyak daripada radas.
viii.
Alirkan sedikit minyak daripada
permukaan dari mana contoh minyak perlu diambil seperti injap supaya habuk dan bendasing yang terlekat pada
permukaan tidak bercampur dengan contoh minyak yang perlu diuji.
ix.
Sebelum penutup radas dibuka untuk mengambil
contoh minyak, penutup mesti dibersihkan
daripada habuk dan bendasing.
5.1 Ujian- Ujian
Ujian-ujian yang
dijalankan untuk memastikan ujian tersebut dapat digunakan:
i.
Warna / Penglihatan (colour/visual)
ii.
Di-elektrik
iii.
Crackle
iv.
Asid
v.
Dielectric Dissipation Factor (DDF) dan
kerintangan
vi.
Kandungan Air
Ujian minyak penebatan
dibahagi kepada dua kategori iaitu:
i.
Ujian yang dijalankan ditapak kerja
ii.
Ujian yang dijalankan dalam makmal
|
Lokasi Ujian |
Jenis Ujian |
|
Ujian Tapak |
i.
Ujian Warna (Penglihatan) ii.
Ujian Di-elektrik |
|
Ujian Makmal |
i.
Ujian Warna (Penglihatan) ii.
Ujian Di-elektrik iii.
Kandungan air iv.
Asid v.
Kerintangan vi.
DDR vii.
Interfacial Tension viii.
Flash Point Ujian
pengawasan (Condition Monitoring) i.
Dissolved Gas Analysis ii.
Furan Analysis |
5.1.1 Ujan Warna / Penglihatan
|
|
Warna |
Keadaan |
|
1 |
Keruh (cloudy) |
Kewujudan enapan |
|
2 |
Kuning Tua |
Pemanasan |
|
3 |
Kehitaman |
Kewujudan arka dan
hasilnya karbon |
|
4 |
Hijau |
Copper
salts melarut dalam minyak |
5.1.2 Ujian Di-elektrik
i.
Bersihkan bekas untuk mengambil contoh
minyak – jangan lap dengan kain
yang mengandungi fibre dan pastikan tiada air.
ii.
Laraskan ruang antara elektrod penguji
pada 2.5mm untuk elektrod jenis bebola
dengan jaripusat 12.5 ~
13.0 mm atau jenis sfera dengan jejari
25mm
iii.
Bersihkan sel pengijuan
iv.
Bersihkan injap atau punca dimana contoh
minyak untuk diuji dialirkan.
v.
Ambil contoh minyak untuk membuat ujian warna/penglihatan
vi.
Isikan contoh minyak dalam sel pengujian
ke paras yang ditandakan
vii.
Rehatkan minyak dalam sel selama 10 minit
viii.
Lakukan ujian pertama dan catitkan
voltan lampau kilat (flashover)
ix.
Kacau minyak dalam sel dan rehatkan selama
5 minit
x.
Lakukan ujian kedua dan catitkan voltan
lampau kilat (flashover)
xi.
Lakukan ujian sejumlah 6 kali (untuk
satu contoh minyak ) dengan cara yang sama
xii.
Campurkan kesemua 6 bacaan voltan lampau
kilat (flashover) dan kirakan nilai purata
xiii.
Jika purata bacaan adalah £ 30 kV,
maka minyak tersebut boleh diguna- pakai
Nota: Voltan pengujian
perlu dinaikan 2kV/saat
5.1.3 Ujian ‘Crackle’
Ujian ini dilakukan dengan memasukkan rod kaca yang telah dipanasakan kedalam minyak atau memanaskan minyak secara perlahan dalam tiup penguji. Jika minyak mengandungi air atau tahap kelembapan yang tinggi, maka bunyi ‘crackle’ kedengaran,
5.1.4 Ujian Kandungan Asid
Ujian ‘tritation’
dilakukan pada minyak. Ujian ini dilakukan dalam makmal.dan kandunag KOH
(Pottassium Hydroxide) diuji. Kandungan KOH tidak boleh melebihi 0.5 mg KOH / g
minyak
5.1.5 Ujian DDF dan Kerintangan
Satu penebat yang
unggul akan mempunyai sudu fasa 900 (seperti kapasitor unggul)
antara voltan dan arus.ujian tetapi untuk minyak penebat ia kurang sedikit.
Ujian ini membandingkan sudut fasa pada voltan ujian yang dialrkan dan
kapasitor unggul,
Kerintangan minyak 10GW-meter pada 300 C yang
dianggap baik
Elektrod
Jenis Bebola Elektrod
Jenis sfera
IEC
156 Fig.l IEC
156 Fig. ll
415-567 415-566
Alat-alat Pengujian
Ulasan
Catat Ulasan