Atliekant - DGA testo gylio analizę: transformatoriaus gedimo diagnozės perspektyvos akies perspektyva

 

1. Pagrindinis DGA testo principas: loginė grandinė nuo „dujų generavimo“ iki „diagnozės“

Transformatoriaus izoliacijos sistemą daugiausia sudaro mineralinė aliejus (arba aplinkai nekenksmingi izoliaciniai skysčiai, tokie kaip FR3) ir kietos izoliacinės medžiagos (pvz., Izoliacinis popierius). Normalios veikimo metu izoliuojančios medžiagos lėtai sensta ir sukelia mažą dujų kiekį; Tačiau kai tokios gedimai kaipLanko išleidimas, dalinis išleidimas ir perkaitimasPasidaro transformatoriaus viduje, didelė energija gedimo taške pagreitina izoliacijos aliejaus ir kietos izoliacijos skilimą, sukuriant būdingas dujas. Daugelis šių dujų ištirpsta izoliacijos aliejuje, o nedidelis kiekis yra laisvoje naftos ar įrangos dujų kameroje.

Pagrindinė DGA testo logika apima procesąAliejaus mėginių rinkimas → Dujų atskyrimas → Chromatografinė analizėkiekybiškai aptikti ištirpusių dujų tipus ir koncentracijas aliejuje. Tada, derinant atitinkamą ryšį tarp dujų ir gedimų tipų, jis nustato, ar transformatoriaus viduje yra gedimų ir gedimų pobūdžio. Iš esmės tai atkuria gedimo būseną per „dujų pirštų atspaudą“.

 

2. Core išanalizavo dujas atliekant DGA testą ir jų atitinkamus gedimus

Skirtingi gedimų tipai sukuria žymiai skirtingus dujų tipus ir proporcijas dėl energijos intensyvumo ir darbinės temperatūros pokyčių. Remiantis tarptautiniais standartais (pvz.

Dujų pavadinimas	Cheminis simbolis	Pagrindiniai gedimų tipai	Pagrindinių funkcijų aprašymas
Vandenilis	H₂	Dalinis iškrova, žemas - energijos lankas	Pagrindinis naftos molekulės krekingo produktas, kurį sukelia dalinė iškrova
Metanas	Ch₄	Žemas - temperatūros šiluminis gedimas (<300℃)	Ankstyvasis naftos perkaitimo produktas, turintis didelę dalį žemoje temperatūroje
Etanas	C₂H₆	Žemas - temperatūros šiluminis gedimas (<300℃)	Sukurtas kartu su metanu, kartu nurodant žemą - temperatūros perkaitimą
Etilenas	C₂H₄	High-temperature thermal fault (>700 laipsnių)	Būdingos dujos iš - aliejaus gylio skilimo aukštoje temperatūroje
Acetilenas	C₂H₂	Aukštas - energijos lanko išleidimas	Sugeneruoti tik esant aukštai - energijos gedimai, tokie kaip lankai; „Įspėjimo apie gedimą) dujos“
Anglies monoksidas	CO	Šiluminis izoliacinio popieriaus skilimas	Pagrindinis kietos izoliacijos senėjimo ar perkaitimo rodiklis (popierius)
Anglies dioksidas	CO₂	Izoliacinio popieriaus senėjimas ar perkaitimas	Sugeneruotas kartu su CO; CO/CO₂ santykis gali nustatyti izoliuojančio popieriaus senėjimo laipsnį

Pavyzdžiui, jei koncentracijaAcetilenas (c₂H₂)DGA rezultatas žymiai padidėja, jis paprastai rodo aukštą - energijos lanką (pvz., apvijos trumpąjį jungimą) transformatoriaus viduje; Jei dalisEtilenas (c₂H₄)yra ryškus, tai gali būti aukštas - temperatūros perkaitimo gedimas, kurį sukelia kelių - geležies šerdies įžeminimas.

 

3.1 Vienos dujų koncentracijos analizės metodas: Pagrindinis slenksčio sprendimas

Šis metodas nustato, ar yra anomalija, palyginus išmatuotą dujų koncentraciją suStandartinė įspėjimo vertė(nurodyti tokiuose standartuose kaip IEC 60599 ir GB/T 7252-2017). Pavyzdžiui:

Naujai užsakyto transformatoriaus izoliacijos aliejuje acetileno (C₂H₂) koncentracija turėtų būti artima 0; Jei aptinkamas C₂H₂, būtina būti budriems dėl galimų gedimų pavojų, likusių gamyklos gamybos metu.

Jei - paslaugų transformatorius, jei anglies monoksido (CO) koncentracija nuolat viršija 300 μl/L, izoliacinio popieriaus senėjimo būsena turėtų būti analizuojama kartu su CO₂.

 

3.2 Dujų santykio analizės metodas: gedimo tipas padalijimas

Skirtingi gedimai sukuria skirtingus dujų derinius. Apskaičiuojant būdingų dujų santykį (pvz., C₂H₂/C₂H₄, CH₄/H₂, C₂H₄/C₂H₆), gedimų tipus galima toliau padalyti. Atitinkami santykiai tarp bendrų santykių ir gedimų yra šie (žr. IEC 60599):

Gedimo tipas	C₂H₂/C₂H₄ (acetilenas/etilenas)	Ch₄/H₂ (metanas/vandenilis)	C₂H₄/C₂H₆ (etilenas/etanas)
Normalus operacija	<0.1	0.1-1.0	<1
Dalinė išmetimas	<0.1	>1	<1
Žemas - temperatūros šiluminis gedimas (<300℃)	<0.1	0.1-1.0	<1
High-Temperature Thermal Fault (>700 laipsnių)	0.1-1.0	0.1-1.0	>3
Aukštas - energijos lanko išleidimas	>1	<0.1	>3

Pvz., Jei santykiai atitinka „C₂H₂/C₂H₄> 1 ir C₂H₄/C₂H₆> 3“ sąlygas, tai galima patvirtinti kaip aukštą - energijos lanko gedimą; Acetileno aptikimas MVA transformatoriuje 2 dokumente kartu su vaizdinių lanko blykstės ženklų nebuvimu rodo, kad tai gali būti paslėptas lankas (pvz., Dalinio išsiskyrimo vystymasis apvijos viduje).

 

3.3 „Duval“ trikampio metodas: intuityvi grafinė diagnozė

Siūlė hidro - „Quebec“ tyrimų įstaiga Kanadoje, šis metodas naudoja apimties procentusmetanas (ch₄), etilenas (c₂H₄) ir acetilenas (c₂H₂)kaip trys trikampio viršūnės. Apskaičiavus kiekvienų dujų dalį, ji nustato padėtį trikampio diagramoje ir vertina gedimo tipą pagal krintančią sritį. Šis metodas yra labai intuityvus ir gali efektyviai atskirti „šiluminius gedimus“ ir „iškrovos gedimus“ ir netgi padalyti perkaitimo temperatūros lygį (žemas - temperatūra T1, vidutinio - temperatūra T2, aukšta -} temperatūra T3).

Pagrindinis „Duval“ trikampio teritorijos skyrius yra toks:

D1 sritis: dalinis iškrova; D2 sritis: aukštas - energijos lankas;

T1 sritis: žemas - temperatūros perkaitimas (<300℃); Area T2: Medium-temperature overheating (300-700℃); Area T3: High-temperature overheating (>700 laipsnių);

DT sritis: ARC + šiluminio gedimo kombinuotas gedimas.

 

3.4 „Rogers“ santykio metodas: Inžinerinių gedimų klasifikacija

Siūlomas JK CEGB ir IEEE, šis metodas nustato gedimų klasifikavimo matricą, pagrįstą trimis dujų santykio rinkiniais (CH₄/H₂, C₂H₄/C₂H₆, C₂H₂/C₂H₄), ir tinka greitai diagnozuoti mažą ir vidutinį - dydžio galios transformatorių diagnozę. Palyginti su IEC santykio metodu, „Rogers“ metodas gali tiksliau atskirti „žemą - energijos lanką“ ir „aukštą - temperatūros perkaitimą“, ir 1 dokumente minima, kad jis plačiai naudojamas Šiaurės Amerikos elektros sistemoje.

 

3.5 IEC 60599 Diagnostinis metodas: išsamus standartinis procesas

Kaip tarptautiniu mastu priimtas standartas, IEC 60599 remiasi ne vienu metodu, bet priima tris - žingsnių procesą “.Koncentracijos slenkstis → santykio analizė → Tendencijos patikrinimas":

Pirmiausia patikrinkite, ar vienos dujų koncentracija viršija standartą (pvz., Acetilenas> 5 μl/L reikalauja budrumo);

Tada įvertinkite gedimo tipą atliekant dujų santykio analizę;

Galiausiai patikrinkite, ar gedimas vystosi derinant 3–6 mėnesių tendencijų duomenis (pvz., Dujų koncentracijos mėnesinis augimo tempas> 10%).

Šis metodas subalansuoja tikslumą ir praktiškumą ir yra pagrindinis diagnostikos pagrindas pasaulinėje galios pramonėje.

 

4.1 Gedimo tipo diagnozė ir lokalizacija

Tai yra pagrindinis DGA taikymas. Kai transformatoriuje įvyksta anomalijos (pvz. Pavyzdžiui, 2 dokumento MVA transformatoriaus DGA rezultatas (acetilene + aukštas - koncentracijos dujos) tiesiogiai palaiko sprendimą „nerekomenduoti re - paleidimo“, kad gedimas galėtų plėsti.

 

4.2 Ankstyvas įspėjimas apie gedimus (tendencijų analizė)

Ilgai stebint DGA duomenis ir išanalizavus dujų koncentracijos pokyčių tendenciją, galimą pavojų galima aptikti gedimo „embriono stadijoje“:

Lėtas padidėjimasDujų koncentracijos metu (pvz., Kas mėnesį padidėja 5% CO): dažniausiai dėl izoliacijos senėjimo, todėl reikia sustiprinti stebėjimą;

Greitas padidėjimasDujų koncentracijos metu (pvz., Per vieną dieną aptiktas 10 μl/L naujas acetilenas): rodo staigų gedimą, reikalaujantį skubios išjungimo;

Staigus pasirodymasiš naujų dujų (pvz., anksčiau nebuvo aptiktos C₂H₂, tačiau aptikta tam tikrame bandyme): gali reikšti naujo gedimo atsiradimą (pvz., Apvijos izoliacija).

 

4.3 Įprastinis testavimas ir gamyklos patikrinimas (3 dokumente esantys pagrindiniai reikalavimai)

Remiantis IEC 60076-1 ir 3 dokumento reikalavimais, DGA testas turėtų būti atliekamas prieš transformatoriui išeinant iš gamyklos po naujos alyvos injekcijos arba po kapitalinio remonto:

Prieš testą: patikrinkite, ar naujasis aliejus yra kvalifikuotas (pvz., Nėra acetileno, mažos drėgmės);

Po bandymo: palyginkite chromatografinius duomenis prieš ir po bandymo, kad patvirtintumėte, jog bandymo metu nėra vidinių paslėptų pavojų (pvz.

Pavyzdys: 3 dokumentui aiškiai reikia „alyvos chromatografinės analizės anomalijų po izoliacijos bandymo“, kad būtų užtikrinta, jog vartotojui pateikta transformatoriaus alyvos ir įrangos būklė yra kvalifikuota.

 

4.4 Priežiūros sprendimų palaikymas

Remiantis DGA rezultatais, galima suformuluoti diferencijuotą priežiūros strategiją:

Normalūs DGA duomenys: vykdykite įprastinę priežiūrą, kaip planuota;

Nedidelis anomalija (pvz., Trace ch₄): sutrumpinkite stebėjimo ciklą (pvz., Nuo kartą per 3 mėnesius - kartą per mėnesį);

Sunkūs anomalijos (pvz.

 

5. DGA testo vidaus ir tarptautinės standartinės sistemos

DGA testo standartizavimas priklauso nuo autoritetingų standartų nurodymų. Skirtingos šalys/regionai suformulavo adaptyvius standartus, pagrįstus savo elektros tinklų charakteristikomis. Pagrindinės standartinės sistemos yra parodytos žemiau esančioje lentelėje:

Standartinis pavadinimas/metodas	Organizacijos/šaltinio formulavimas	Pagrindinis turinys	Taikymo scenarijus
IEC 60599	Tarptautinė elektrotechnikos komisija (IEC)	Nurodo dujų koncentracijos ribas ir santykio metodus, pabrėžiant tendencijų analizę	Pasaulyje taikoma, tinkama įvairiems aliejams - panardinami transformatoriai
IEEE C57.104-2019	Elektros ir elektronikos inžinierių institutas (IEEE)	Nustato įspėjimo apie dujas vertes, išryškindamas „Rogers“ santykio metodą	Šiaurės Amerikos ir tarptautinės rinkos, daugiausia dėmesio skiriant tendencijų stebėjimui
„Duval“ trikampio metodas	Hydro - Quebec, Kanada	Grafinė diagnozė, pagrįsta CH₄/C₂H₄/C₂H₂	Tiksli sudėtingų gedimų klasifikacija (pvz., Kombinuoti gedimai)
GB/T 7252-2017	Kinijos standartizacijos administracija	Integruoja IEC ir IEEE metodus, prisitaikydamas prie Kinijos elektros tinklo	Transformatoriai Kinijoje, pabrėžiant CO/CO₂ analizę izoliuojančiam popieriui
JEC-0101-2001	Japonijos elektros inžinierių institutas (IEEJ)	Griežtos dujų aliarmo vertės, prisitaikančios prie aukšto - drėgmės aplinkos	Elektros tinklas Japonijoje, daugiausia dėmesio skiriant senėjimo sprendimui dėl izoliacinio popieriaus

Bendras šių standartų reikalavimas yraNepasikliaukite vienu metodu, o visapusišku sprendimu priimkite derinant kelis analizės metodus ir - vietos darbo sąlygas (pvz., Aplinkos drėgmė, įrangos apkrova).

 

6.1 Non - Įklijuoti aptikimą, nereikia elektros energijos tiekimo nutraukimo

DGA mėginių ėmimui reikia tik išgauti 50 - 100 ml alyvos mėginio iš transformatoriaus alyvos mėginių ėmimo vožtuvo, neišardydami įrangos ar nutraukiant galios (išskyrus specialius atvejus). Jis gali būti baigtas įprastu įrangos veikimu, labai sumažinant elektros energijos tiekimo nutraukimo nuostolius-tai ypač svarbu pramonės vartotojams ir elektros tinklų įmonėms.

 

6.2 Ankstyvas įspėjimas apie gedimą, iš anksto užkirsti kelią pavojams

Paprastai tai užtrunka nuo kelių savaičių iki mėnesių, kol gedimas išsivysto nuo „potencialo“ iki „protrūkio“. DGA gali aptikti būdingas dujas, kai maža gedimo energija (pvz.

 

6.3 Kelių gedimų tipų apimtys, išsami diagnozė

Nesvarbu, ar tai elektros gedimas (lankas, dalinis iškrova), šiluminis gedimas (žemas - temperatūra, aukšta - temperatūros perkaitimas) ar net kietas izoliacijos senėjimas, DGA gali pasiekti aprėptį per būdingus dujų derinius; tuo tarpu kiti testai (pvz., Izoliacinės varžos testas) gali atspindėti tik bendrą izoliacijos būseną ir negali nustatyti konkrečių gedimų tipų.

 

Ateityje, plėtojant daiktų internetą ir dirbtinio intelekto technologijas, DGA testas pereis link “.Internetinė real - laiko stebėjimas + AI intelektuali diagnozė": Real - Dujų duomenys bus perduoti naudojant internetinius naftos mėginių surinkimo įtaisus, o mašininio mokymosi modeliai bus naudojami automatiškai nustatyti gedimų tipus ir plėtros tendencijas, dar labiau pagerinant diagnostikos efektyvumą ir tikslumą. Vis dėlto, nesvarbu, kaip vystosi technologijos, ir tai, kaip technologijos keičiasi,„ gedimų koreliacijos logika, pagrįsta charakteristinėmis dujomis “. Galios valdymo ir priežiūros personalo įgūdžiai.

Galios pramonei, pritvirtinant DGA testą, laikantis tarptautinių/nacionalinių standartų (pvz., IEC 60599, GB/T 7252 - 2017), ir nustatyti ilgalaikių tendencijų duomenų bazes yra pagrindinės priemonės siekiant užtikrinti saugų transformatorių veikimą ir sumažinti elektrinių ambų rizikos riziką.