Kas yra DGA analizė?
DGA (ištirpusių dujų analizė) yra diagnostikos technika, naudojama įvertinti elektrinių transformatorių ir kitos alyvos - užpildytos elektros įrangos būklę. Tai apima dujų, ištirpusių izoliuojančioje aliejuje, išgavimas ir analizė, kad būtų galima nustatyti ir nustatyti besivystančius gedimus.
Pagalvokite apie tai kaip „transformatoriaus kraujo testą“. Kaip gydytojas analizuoja specifinių žymeklių, nurodančių sveikatos problemas, kraujo mėginį, inžinierius analizuoja transformatorių aliejų, susijusią su specifinėmis dujomis, nurodančiomis vidinius gedimus.
Kodėl tai svarbu?
Transformatorių aliejus (izoliacinė aliejus) tarnauja dviem pagrindiniams tikslams: elektros izoliacija ir aušinimas. Kai įvyksta vidinis elektrinis ar šiluminis gedimas, jis įtempia alyvą ir kietą izoliaciją (popierių, spaudimo lentą), todėl jie suskaido ir išlaisvina specifines dujas.
Šios dujos ištirpsta į aliejų. Nustatę šių dujų tipus ir kiekius, ekspertai gali:
Aptikti gedimus anksti, dažnai ilgai, kol jie sukelia katastrofišką gedimą.
Diagnozuokite gedimo tipą (pvz., Lankymasis, perkaitimas, dalinis iškrova).
Nustatykite gedimo sunkumą.
Suplanuokite techninę priežiūrą, užkirsdami kelią neplanuotoms nutraukimams ir sutaupykite milijonus remonto/pakeitimo išlaidų.
DGA procesas
Analizė seka standartizuotą procesą:
Mėginių rinkimas: Mažas alyvos mėginys iš transformatoriaus kruopščiai nupiešiamas į uždarytą švirkštą ar buteliuką, kad būtų išvengta dujų praradimo ar užteršimo.
Dujų ištraukimas: ištirpintos dujos iš naftos mėginio ekstrahuojamos laboratorijoje. Paprastai tai atliekama naudojant vakuumą arba per mėginį (nurimo) inertinėmis dujomis burbuliuojant inertines dujas.
Dujų atskyrimas ir identifikavimas: Ištrauktas dujų mišinys švirkščiamas į dujų chromatografą (GC). GC atskiria atskiras dujas pagal jų savybes.
Kiekybinis įvertinimas: GC detektorius matuoja kiekvienų atskirtų dujų koncentraciją, paprastai dalimis milijonais (ppm) arba mikrolitrų litre (µL/L).
Aiškinimas: ekspertas (arba diagnostinė programinė įranga) aiškina dujų koncentracijas ir santykį, kad diagnozuotų transformatoriaus būklę.
Pagrindinės dujos ir tai, ką jie nurodo
Skirtingi gedimai sukuria skirtingus dujų profilius. Stebimos devynios pagrindinės dujos yra:
| Raktų dujos | Pirminės gedimo indikacija |
|---|---|
| Vandenilis (H₂) | Dalinis iškrova (korona), lankas, stiprus perkaitimas |
| Metanas (ch₄) | Bendras gedimų rodiklis, dažnai dėl alyvos skilimo |
| Etanas (C₂H₆) | Mažesnė energijos perkaitimas (aliejus) |
| Etilenas (C₂H₄) | Classic marker for high-temperature thermal faults (>700 laipsnių) aliejuje |
| Acetilenas (C₂H₂) | Reikšmingiausias elektrinio lanko rodiklis arba labai ekstremalios šiluminės gedimai |
| Anglies monoksidas (CO) | Kietos celiuliozės izoliacijos perkaitimas (popierius, mediena) |
| Anglies dioksidas (CO₂) | Bendras kietos izoliacijos senėjimas ir perkaitimas (mažiau specifinis nei CO) |
| Deguonis (O₂) | SEAL vientisumo ir naftos išsaugojimo sistemos sveikatos rodiklis |
| Azotas (N₂) | Naudojamas kaip inertinė antklodė; Jo lygis stebimas sistemos vientisumui |
Kaip interpretuoti rezultatus: pagrindiniai metodai
Aiškinimas yra pats kritiškiausias žingsnis. Inžinieriai naudoja keletą nustatytų metodų, dažnai kartu:
Rogers santykio metodas: naudojami specifinių dujų porų santykiai (pvz., CH₄/H₂, C₂H₂/C₂H₄, C₂H₂/CH₄), kad nustatytų gedimo tipą. Santykiai tikrinami pagal iš anksto nustatytą lentelę, kad būtų klasifikuojama gedimas.
„Duval“ trikampis: labai populiarus ir patikimas grafinis metodas. Trijų pagrindinių dujų (CH₄, C₂H₂, C₂H₄) santykinis procentas yra nubraižytas trikampiu grafiku. Zona, kurioje nukrenta taškas, rodo labiausiai tikėtiną gedimo tipą (pvz., PD, D1/D2 šiluminis, T1/T2/T3 šiluminis, elektrinis lankas).
IEC 60599 kodas: standartizuotas metodas (iš Tarptautinės elektrotechnikos komisijos), kuriuo naudojamos tiek dujų koncentracijos ribos, tiek dujų santykiai, kad gedimai būtų klasifikuojami į kategorijas, tokias kaip dalinis išleidimas, perkaitimas ir lankas.
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 ->arckas).
Bendrieji gedimai, nustatyti DGA
Dalinė išleidimas (PD) / Corona: žemas - energijos elektriniai išleidimai, kurie pirmiausia sukuria H₂ ir CH₄.
Šilumos gedimai (perkaitimas):
Žema temperatūra (<300°C): Produces CH₄.
Vidutinė temperatūra (300 laipsnių - 700 laipsnis): sukuria C₂H₄, C₂H₆ ir Ch₄.
High Temperature (>700 laipsnių): sukuria aukštą C₂H₄ ir kai kurių H₂ lygį.
Elektrinis lankas: aukštas - energijos išleidimas, kuris sukuria didelius H₂ ir C₂H₂ kiekius, kartu su reikšmingu C₂H₄.
Celiuliozės (popieriaus) perkaitimas: identifikuojama pagal aukštą anglies monoksido (CO) ir anglies dioksido (CO₂) kiekį. Taip pat analizuojamas CO/CO₂ santykis.
Standartai ir geriausia praktika
DGA reglamentuoja tarptautiniai standartai, siekiant užtikrinti nuoseklumą ir tikslumą, ypač:
ASTM D 3612 - standartinis bandymo metodas dujų analizei, ištirpusiems elektrinėje izoliacinėje aliejų atliekant dujų chromatografiją.
IEC 60599 - mineralinė aliejus - impregnuota elektrinė įranga tarnyboje - Ištirpusių ir laisvųjų dujų analizės aiškinimo vadovas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad DGA yra galingas, ne - invazinis ir numatomas priežiūros įrankis, būtinas norint užtikrinti kritinių galios transformatorių patikimumą ir ilgaamžiškumą elektros tinkle. „Klausant“ dujose alyvoje, komunalinės paslaugos gali pereiti nuo reaktyviosios gedimo priežiūra prie iniciatyvios, sąlygos - pagrįsta techninė priežiūra.