Kas ir DGA analīze?
DGA (izšķīdušās gāzes analīze) ir diagnostikas paņēmiens, ko izmanto, lai novērtētu elektrisko transformatoru un citu eļļas stāvokli - piepildītu elektrisko iekārtu. Tas ietver izolācijas eļļā izšķīdināto gāzu iegūšanu un analīzi, lai noteiktu un identificētu jaunattīstības kļūdas.
Padomājiet par to kā "transformatora asins analīzi". Tāpat kā ārsts analizē asins paraugu īpašiem marķieriem, kas norāda uz veselības problēmām, inženieris analizē transformatora eļļu īpašām gāzēm, kas norāda uz iekšējām kļūdām.
Kāpēc tas ir svarīgi?
Transformatora eļļa (izolācijas eļļa) kalpo diviem galvenajiem mērķiem: elektriskā izolācija un dzesēšana. Kad rodas iekšēja elektriskā vai termiskā kļūme, tā uzsver eļļu un cieto izolāciju (papīru, preses dēli), izraisot to sadalīšanos un atbrīvošanu no konkrētām gāzēm.
Šīs gāzes izšķīst eļļā. Identificējot šo gāzu veidus un daudzumus, eksperti var:
Attieciet kļūdas agri, bieži vien ilgi, pirms tās izraisa katastrofālu neveiksmi.
Diagnosticēt kļūdas veidu (piemēram, arcing, pārkaršana, daļēja izlāde).
Nosakiet vainas smagumu.
Plāno apkopi proaktīvi, neplānotu pārtraukumu novēršanu un miljonu ietaupīšanu remonta/nomaiņas izmaksās.
DGA process
Analīze seko standartizētam procesam:
Parauga savākšana: Neliels eļļas paraugs tiek rūpīgi novilkts no transformatora uz aizzīmogotu šļirci vai pudeli, lai novērstu gāzes zudumu vai piesārņojumu.
Gāzes ekstrakcija: Izšķīdušās gāzes ekstrahē no naftas parauga laboratorijā. Parasti to veic, izmantojot vakuumu vai burbuļojot inertu gāzi caur paraugu (noņemšana).
Gāzes atdalīšana un identifikācija: ekstrahētais gāzes maisījums tiek ievadīts gāzes hromatogrāfā (GC). GC atdala individuālās gāzes, pamatojoties uz to īpašībām.
Kvantifikācija: Detektors GC mēra katras atdalītās gāzes koncentrāciju, parasti daļās uz miljonu (ppm) vai mikroliteriem litrā (µl/L).
Interpretācija: eksperts (vai diagnostikas programmatūra) interpretē gāzu koncentrāciju un attiecības, lai diagnosticētu transformatora stāvokli.
Galvenās gāzes un to, ko tās norāda
Dažādas kļūdas rada dažādus gāzes profilus. Deviņas galvenās novērotās gāzes ir:
| Atslēgas gāze | Primārā bojājuma norāde |
|---|---|
| Ūdeņradis (H₂) | Daļēja izlāde (korona), arcing, smaga pārkaršana |
| Metāns (ch₄) | Vispārīgais bojājuma indikators, bieži no eļļas sadalīšanas |
| Etāns (c₂h₆) | Zemāka enerģijas pārkaršana (eļļa) |
| Etilēns (c₂h₄) | Classic marker for high-temperature thermal faults (>700 grādi) eļļā |
| Acetilēns (c₂h₂) | Visnozīmīgākais elektriskās loka vai ļoti ekstrēmu termisko kļūmju indikators |
| Oglekļa monoksīds (CO) | Cietās celulozes izolācijas pārkaršana (papīrs, koks) |
| Oglekļa dioksīds (CO₂) | Vispārēja novecošanās un cietas izolācijas pārkaršana (mazāk specifiska nekā CO) |
| Skābeklis (o₂) | REAL integritātes un eļļas saglabāšanas sistēmas veselības indikators |
| Slāpeklis (n₂) | Izmanto kā inertu segu; Tās līmenis tiek uzraudzīts attiecībā uz sistēmas integritāti |
Kā interpretēt rezultātus: galvenās metodes
Interpretācija ir viskritiskākais solis. Inženieri izmanto vairākas noteiktas metodes, bieži kombinācijā:
Rodžersa koeficienta metode: Izmanto īpašu gāzes pāru (piemēram, ch₄/h₂, c₂h₂/c₂h₄, c₂h₂/ch₄) koeficientu, lai noteiktu bojājuma veidu. Attiecības tiek pārbaudītas, salīdzinot ar iepriekš noteiktu tabulu, lai klasificētu kļūmi.
Duval trīsstūris: ļoti populāra un uzticama grafiskā metode. Trīs galveno gāzu (ch₄, c₂h₂, c₂h₄) relatīvais procents ir attēloti uz trīsstūrveida grafika. Zona, kurā punkts nokrīt, norāda visticamāko bojājuma veidu (piemēram, PD, D1/D2 termiskais, T1/T2/T3 termiskais, elektriskais arcings).
IEC 60599 kods: standartizēta metode (no Starptautiskās elektrotehniskās komisijas), kas izmanto gan gāzes koncentrācijas robežas, gan gāzes koeficientus, lai klasificētu kļūdas kategorijās, piemēram, daļēja izlāde, pārkaršana un loka.
Key Gas Method: A simpler method that looks at which gas is most dominant to point towards a general fault type (e.g., high CO -> paper overheating; high C₂H₂ ->arcing).
DGA identificētās parastās kļūdas
Daļēja izlāde (PD) / Corona: zema - Enerģijas elektriskās izlādes, kas galvenokārt rada h₂ un ch₄.
Siltuma bojājumi (pārkaršana):
Zema temperatūra (<300°C): Produces CH₄.
Vidēja temperatūra (300 grādu - 700 grāds): ražo c₂h₄, c₂h₆ un ch₄.
High Temperature (>700 grāds): rada augstu c₂h₄ un dažu h₂ līmeni.
Elektriskais arcings: augsts - enerģijas izlāde, kas rada lielu daudzumu h₂ un c₂h₂, kā arī ievērojamu c₂h₄.
Celuloze (papīra) pārkaršana: identificēta ar augstu oglekļa monoksīda (CO) un oglekļa dioksīda (CO₂) līmeni. Tiek analizēta arī CO/CO₂ attiecība.
Standarti un labākā prakse
DGA regulē starptautiskie standarti, lai nodrošinātu konsekvenci un precizitāti, īpaši:
ASTM D 3612 - Standarta testa metode gāzes hromatogrāfijas palīdzību izšķīdinātu gāzu analīzei, kas izšķīdināta elektriskajā izolācijas eļļā.
IEC 60599 - minerāleļļa - Impognēta elektriskā iekārta servisā - Rokasgrāmata izšķīdušo un brīvo gāzu analīzes interpretācijai.
Rezumējot, DGA ir jaudīgs, - invazīvs un paredzams apkopes rīks, kas ir būtisks, lai nodrošinātu kritisko jaudas transformatoru uzticamību un ilgmūžību elektriskajā režģī. "Klausoties" gāzes eļļā, komunālie pakalpojumi var pāriet no reaktīvās sadalīšanās apkopes uz proaktīvu, stāvokli - balstītu apkopi.