Ako interpretovať údaje z analyzátora rozpustených plynov v transformátore?

Ahoj! Ako dodávateľ transformátorových analyzátorov rozpusteného plynu som z prvej ruky videl, aké dôležité je interpretovať údaje, ktoré tieto stroje poskytujú. V tomto blogu vás prevediem procesom určovania významu údajov z analyzátora rozpusteného plynu v transformátore, aby ste mohli udržiavať svoje transformátory v hladkej prevádzke.

Pochopenie základov analýzy rozpustených plynov

Predtým, ako sa ponoríme do interpretácie údajov, rýchlo si prejdeme, o čom je analýza rozpustených plynov (DGA). Transformátory používajú ako izolačné a chladiace médium olej. V priebehu času, v dôsledku rôznych faktorov, ako je elektrické napätie, prehriatie a starnutie, sa olej môže rozpadnúť a uvoľniť rôzne plyny. Tieto plyny môžu poskytnúť cenné informácie o zdraví transformátora.

Transformátorový analyzátor rozpustených plynov meria koncentráciu týchto plynov v transformátorovom oleji. Najbežnejšie monitorované plyny sú vodík (H2), metán (CH4), etán (C2H₆), etylén (C2H4), acetylén (C2H2), oxid uhoľnatý (CO) a oxid uhličitý (CO2). Každý plyn je spojený so špecifickými typmi porúch alebo stavov v transformátore.

Interpretácia koncentrácií plynu

Začnime tým, že sa pozrieme na jednotlivé plyny a čo nám môžu povedať ich koncentrácie.

• vodík (H2): Vysoké hladiny vodíka môžu naznačovať čiastočné výboje, prehriatie alebo iskrenie v transformátore. Čiastočné výboje sú malé elektrické výboje, ktoré sa vyskytujú v izolácii a ktoré môžu časom izoláciu postupne poškodiť. Prehriatie môže byť spôsobené faktormi, ako je preťaženie alebo slabé chladenie.
• Metán (CH4) a etán (C₂H₆): Tieto plyny sú zvyčajne spojené s tepelným rozkladom ropy. Keď sa olej zahrieva, rozkladá sa na tieto uhľovodíky. Mierne hladiny metánu a etánu môžu byť normálne, ale výrazné zvýšenie môže naznačovať prehriatie.
• Etylén (C₂H4): Etylén je znakom vyšších teplôt. Často sa vyrába, keď je olej vystavený teplotám nad 300 °C. Vysoké hladiny etylénu môžu naznačovať vážne prehriatie alebo iskrenie.
• Acetylén (C₂H2): Acetylén je veľmi silným indikátorom iskrenia. Iskrenie je vážna porucha, ktorá môže spôsobiť značné poškodenie transformátora. Aj malé množstvá acetylénu by sa mali okamžite preskúmať.
• Oxid uhoľnatý (CO) a oxid uhličitý (CO₂): Tieto plyny vznikajú pri porušení celulózovej izolácie v transformátore. Vysoké hladiny oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého môžu naznačovať prehriatie izolácie alebo vážnejší problém, ako je skrat.

Použitie pomerov na diagnostiku porúch

Okrem sledovania jednotlivých koncentrácií plynov môžeme na diagnostiku porúch použiť aj pomery rôznych plynov. Jednou z najčastejšie používaných metód je Duval Triangle. Duvalský trojuholník zobrazuje pomery metánu, etylénu a acetylénu na identifikáciu rôznych typov porúch.

• Tepelné poruchy: Ak je pomer etylénu k metánu vysoký, znamená to tepelnú poruchu. Čím vyšší je pomer, tým vyššia je teplota poruchy.
• Poruchy oblúka: Vysoký pomer acetylénu k etylénu indikuje poruchu elektrického oblúka.
• Čiastočné výboje: Vysoký pomer vodíka k metánu môže naznačovať čiastočné výboje.

Ďalším užitočným pomerom je pomer oxidu uhoľnatého k oxidu uhličitému. Vysoký pomer CO ku CO₂ môže naznačovať prehrievanie celulózovej izolácie.

Monitorovanie trendov v priebehu času

Dôležité nie sú len aktuálne koncentrácie plynu. Monitorovanie trendov koncentrácií plynov v priebehu času môže poskytnúť cenné informácie o stave transformátora. Ak sa koncentrácie plynu neustále zvyšujú, môže to znamenať rozvíjajúci sa problém. Na druhej strane, ak sú koncentrácie plynu stabilné alebo klesajúce, môže to znamenať, že problém je pod kontrolou.

Porovnanie so štandardmi a usmerneniami

Ak chcete zistiť, či sú koncentrácie plynu normálne alebo naznačujú problém, je dôležité ich porovnať s priemyselnými normami a smernicami. Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) a Inštitút elektrických a elektronických inžinierov (IEEE) zverejnili normy pre analýzu rozpustených plynov. Tieto normy poskytujú usmernenia pre prijateľné koncentrácie a pomery plynov.

Ďalšie faktory na zváženie

Okrem koncentrácií plynov a pomerov existujú aj ďalšie faktory, ktoré môžu ovplyvniť interpretáciu údajov. Napríklad vek transformátora, prevádzkové podmienky a história údržby môžu ovplyvniť produkciu plynu. Pri interpretácii údajov je dôležité brať tieto faktory do úvahy.

Záver

Interpretácia údajov z analyzátora rozpusteného plynu Transformer je zložitý proces, ktorý si vyžaduje dobré pochopenie princípov analýzy rozpustených plynov a faktorov, ktoré môžu ovplyvniť produkciu plynu. Starostlivou analýzou koncentrácií plynov, pomerov a trendov v priebehu času a ich porovnaním s priemyselnými normami a smernicami môžete identifikovať potenciálne problémy vo vašich transformátoroch a podniknúť príslušné kroky na predchádzanie poruchám.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o analyzátoroch rozpusteného plynu Transformer alebo potrebujete pomoc s interpretáciou údajov z vášho analyzátora, neváhajtekontaktujte nás. Sme tu, aby sme vám pomohli zabezpečiť hladký chod vašich transformátorov.

Ďalšie zdroje

• Ďalšie informácie o monitorovaní horúceho bodu vinutia transformátora nájdete v častiMonitorovanie horúceho bodu vinutia transformátora.
• Ak máte záujem o monitorovanie uzemňovacieho prúdu jadra transformátora, navštívteMonitor prúdu uzemnenia jadra transformátora.

Referencie

• Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC). IEC 60599: Minerálny olej - plnené elektrické zariadenie v prevádzke - Návod na interpretáciu analýzy rozpustených a voľných plynov.
• Inštitút elektrotechnických a elektronických inžinierov (IEEE). IEEE C57.104: Návod na interpretáciu plynov generovaných v olejových transformátoroch.