
Ahmed Gamil
КРАТАК САДРЖАЈ: Experience on Natural Ester Filled Transformer at Cold Climate Condition
The selection of insulation liquids to be used in power transformers in cold climate region has focused on comparing the pour points and the minimum ambient temperature registered in the location of transformer installation. On that base if the customer specification indicates that the minimum temperature during transformer outage period would be below the pour point of a specified insulation liquid, this liquid is usually excluded from transformer commission. On the other hand, labs experience shows that the liquid could be frozen at a temperature, which is higher than the pour point, usually known as freezing point, and which increase the restrictions for liquid selection. On a real scale of a transformer, the challenge considers the dielectric and mechanical limits of the design. There are three phases the transformer goes through after installation: storage, energizing and loading. The experience shows that the most critical moment of energizing is during solid-liquid transition phase, in which release of bubbles is expected causing partial discharge leads to dielectric failure. Mechanically if the pressure release during de-freezing the liquid exceed the design limitation, mechanical damage is to be expected specially in the cooling system. This identifies that the time to start freezing is a function of cooling temperature and location presented in the ratio of liquid volume to the surface area exposed to ambient. If the storage time could be limited at a certain subzero temperature so that the liquid is not starting to freeze, the energization is safe to start, and no issue are expected. The current research presents testing of natural ester filled transformer for approval of the liquid at -15°C, while it has a pour point at -30°C. Analyzing of the thermal time constant of the liquid during storage and after energizing phase gives more space for the liquid application even under lower temperature and more time for outage periods. Moreover, the liquid temperature distribution profile shows a minimum temperature above zero degrees, which ensure the possibility of operating the transformer at no-load safely, even if the temperature goes down closer to pour point. This state-of-the-art experience proven that challenge of operating power transformer at extreme cold temperature can be handled if all influencing factor are considered and controlled as long as the liquid does not start solidification.
Кључне речи: Natural ester, cold climate, power transformer, liquid solidification, thermal time constant
КРАТАК САДРЖАЈ: Тестови старења алтернативних изолационих течности
Коришћење алтернативних течности као замена за минерална уља почела је пре неколико деценија. Ипак, још увек не постоје јасне смернице и регулативе којима је могуће утврдити остарелост чврсте и течне изолације приликом примене алтернативних течности. Већина истраживања се ослања на смернице које су утврђене за минерална уља, што може довести до забуне или грешке. Утврђивање остарелости изолационог система и краја животног века трансформатора пуњених минералним уљем заснива се на великој количини информација и искуства која су прикупљана откад је започето коришћење оваквих трансформатора. Границе кључних својстава течности и критеријуми гаснохроматографске анализе су добро дефинисане за рекондиционирање, регенерацију и замену минералног уља, као и утврђивање исправности трансформатора. Одређени напори истраживачке заједнице су усмерени били на корекцију ових правила како да би се применили на трансформаторе са алтернативним течностима, али за сада без значајнијих успеха. У оквиру овог истраживања, спроведени су упоредни тестови старења у лабораторијским условима два природна естра исте основе. Старење је вршено на температури од 180 °C у ћелијама од нерђајућег челика са два типа папира различите термичке издржљивости и четири типа металних компоненти у односима који одговарају реалним трансформаторима. Након дефинисаних интервала старења, до 28 дана, вршена су испитивања кључних својства изолационих течности, као што су: садржај гасова растворених у уљу, садржај киселина, диелектрична чврстоћа, садржај воде, међуповршински напон, вискозност, садржај антиоксиданата, као и степен полимеризације апира и садржај воде у папиру. Резултати тестова су указали на значајне разлике у старењу и генерисању гасова испитиваних течности, у зависности од врсте папира који је коришћен током старења, као адитива присутних у течностима. Осим тога, студија је показала И одређену повезаност својстава течности у различитим фазама деградације папира.Резултати су указали на важност спровођења тестова компатибилности изолационих течности и различитих материјала пре њихове примене у трансформаторима.
Кључне речи: Тестови старења, Компатибилност, Животни век, Природни естри, Енергетски трансформатори
Биографија предавача
Ahmed Gamil received his M.Sc. degree from RWTH Aachen, Germany in 2004 (High Voltage Technology). Ahmed worked previously at University of Erlangen (FAU, EES) as scientific research assistance for the development of differential protection systems before joining SGB-SMIT Group. In 2010 he joined SGB in Regensburg with the aim of building the R&D Department from a technology and management point of view. In the last years as head of R&D, he contributed by different publications to transformer design optimization and technology innovation. His journey at SGB ends in Oct. 2022 to start a new one at Hitachi Energy as „Business R&D Expert Professional“ from Nov. 2022. His focus is to improve testing procedure of insulation liquids for aging and compatibility and introduce an application guideline for power transformer under environmental stresses. He is an active member in IEC and CIGRE working groups and contributed as an author in the new CIGRE Green Book for „Transformers and Reactors Life Management“.

