Mi az a DGA elemzés?
A DGA (oldott gázelemzés) egy diagnosztikai technika, amelyet az elektromos transzformátorok és más olajok állapotának felmérésére használnak - töltött elektromos berendezések. Ez magában foglalja a szigetelő olajban feloldott gázok kinyerését és elemzését a fejlődő hibák észlelése és azonosítása érdekében.
Gondolj rá, mint "vérvizsgálat egy transzformátor számára". Ahogy az orvos elemzi a vérmintát az egészségügyi problémákat jelző specifikus markerek esetében, a mérnök elemzi a transzformátorolajat speciális gázokhoz, amelyek a belső hibákat jelzik.
Miért fontos?
A transzformátorolaj (szigetelő olaj) két elsődleges célt szolgál: elektromos szigetelés és hűtés. Ha belső elektromos vagy termikus hiba bekövetkezik, akkor hangsúlyozza az olajat és a szilárd szigetelést (papír, sajtótábla), ami arra készteti őket, hogy lebontják és felszabadítsák a specifikus gázokat.
Ezek a gázok feloldódnak az olajba. Az e gázok típusának és mennyiségeinek azonosításával a szakértők:
Korán észlelje a hibákat, gyakran jóval azelőtt, hogy katasztrofális kudarcot okoznának.
Diagnosztizálja a hiba típusát (pl. Arcing, túlmelegedés, részleges kisülés).
Határozza meg a hiba súlyosságát.
Tervezze meg a karbantartást proaktív módon, megakadályozva a nem tervezett kieséseket és milliókat takarít meg a javítási/csere költségeiben.
A DGA folyamata
Az elemzés egy szabványosított eljárást követ:
Minta gyűjtése: Egy kis olajmintát gondosan húznak a transzformátorból lezárt fecskendővé vagy palackba, hogy megakadályozzák a gázvesztést vagy a szennyeződést.
Gázkivonás: Az oldott gázokat laboratóriumban extrahálják az olajmintából. Ezt általában vákuum felhasználásával vagy egy inert gáz buborékolásával végzik a mintán (sztrippelés).
Gáz elválasztás és azonosítás: Az extrahált gázkeveréket egy gázkromatográfba (GC) injektálják. A GC tulajdonságaik alapján választja el az egyes gázokat.
Kvantitatív meghatározás: A GC -n belüli detektor méri az egyes elválasztott gázok koncentrációját, jellemzően millió részben (ppm) vagy mikroliter/liter (µL/L).
Értelmezés: Egy szakértő (vagy diagnosztikai szoftver) értelmezi a gázok koncentrációját és arányát a transzformátor állapotának diagnosztizálására.
Kulcsfontosságú gázok és mit jeleznek
A különböző hibák különböző gázprofilokat eredményeznek. A megfigyelt kilenc kulcsfontosságú gáz:
| Kulcsfontosságú gáz | Elsődleges hibajelzés |
|---|---|
| Hidrogén (H₂) | Részleges kisülés (korona), íves, súlyos túlmelegedés |
| Metán (ch₄) | Általános hibajelző, gyakran az olajbontásból |
| Etán (c₂h₆) | Alacsonyabb energia túlmelegedés (olaj) |
| Etilén (c₂h₄) | Classic marker for high-temperature thermal faults (>700 fok) olajban |
| Acetilén (c₂h₂) | Az elektromos ív vagy nagyon szélsőséges termikus hibák legjelentősebb mutatója |
| Szén -monoxid (CO) | A szilárd cellulózszigetelés túlmelegedése (papír, fa) |
| Szén -dioxid (CO₂) | A szilárd szigetelés általános öregedése és túlmelegedése (kevésbé specifikus, mint a CO) |
| Oxigén (o₂) | A tömítés integritásának és az olajmegőrző rendszer egészségének mutatója |
| Nitrogén (N₂) | Inert takaróként használják; A rendszer integritása szempontjából ellenőrzik a szintjét |
Hogyan értelmezzük az eredményeket: Kulcsfontosságú módszerek
Az értelmezés a legkritikusabb lépés. A mérnökök számos bevált módszert használnak, gyakran kombinálva:
Rogers arány módszer: specifikus gázpárok (pl. CH₄/H₂, c₂h₂/c₂h₄, c₂h₂/ch₄) arányát használják a hibatípus meghatározásához. Az arányokat egy előre definiált táblával ellenőrzik a hiba osztályozására.
Duval háromszög: nagyon népszerű és megbízható grafikus módszer. A három kulcsfontosságú gáz (CH₄, c₂h₂, c₂h₄) relatív százalékát háromszög alakú gráfon ábrázoljuk. Az a zóna, ahol a pont esik, a legvalószínűbb hibatípust jelzi (pl. PD, D1/D2 termikus, T1/T2/T3 termikus, elektromos ív).
IEC 60599 kód: Szabványosított módszer (a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottságból), amely mind a gázkoncentrációs korlátokat, mind a gázarányokat használja a hibák olyan kategóriákba sorolására, mint például a részleges kisülés, a túlmelegedés és az ív.
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 ->íves).
A DGA által azonosított általános hibák
Partiális kisülés (PD) / CORONA: Alacsony - energia elektromos kisülések, amelyek elsősorban H₂ és CH₄ -t termelnek.
Hőhibák (túlmelegedés):
Alacsony hőmérséklet (<300°C): Produces CH₄.
Közepes hőmérséklet (300 fok - 700 fok): C₂h₄, c₂h₆ és ch₄ előállítása.
High Temperature (>700 fok): magas szintű c₂h₄ és néhány H₂ -t termel.
Elektromos ív: egy magas - energia kisülés, amely nagy mennyiségű H₂ -t és c₂h₂ -t termel, a jelentős C₂h₄ -vel együtt.
Cellulóz (papír) túlmelegedése: magas szintű szén -monoxid (CO) és szén -dioxid (CO₂). A CO/CO₂ arányt szintén elemezzük.
Szabványok és bevált gyakorlatok
A DGA -t a nemzetközi szabványok szabályozzák a konzisztencia és a pontosság biztosítása érdekében, nevezetesen:
ASTM D 3612 - Szabványos vizsgálati módszer az elektromos szigetelő olajban oldott gázkromatográfiával feloldott gázok elemzésére.
IEC 60599 - ásványolaj - impregnált elektromos berendezések szolgáltatásban - Útmutató az oldott és a szabad gázok elemzésének értelmezéséhez.
Összefoglalva: a DGA egy erőteljes, nem - invazív és prediktív karbantartási eszköz, amely elengedhetetlen a kritikus teljesítménytranszformátorok megbízhatóságának és hosszú élettartamának biztosításához az elektromos rácsban. Az olajban lévő gázok "meghallgatásával" a segédprogramok a reaktív bontás karbantartásától a proaktív, - alapú karbantartásig mozoghatnak.