Fl-analiżi tal-fond - tat-test tad-DGA: l-għajn tal-perspettiva għad-dijanjosi tal-ħsara tat-transformer

 

1. Prinċipju bażiku tat-test tad-DGA: il-katina loġika minn "ġenerazzjoni tal-gass" għal "dijanjosi"

Is-sistema ta 'insulazzjoni ta' transformer tikkonsisti prinċipalment minn żejt minerali (jew fluwidi iżolanti favur l-ambjent bħal FR3) u materjali iżolanti solidi (eż. Karta iżolanti). Matul it-tħaddim normali, il-materjali li jiżolaw l-età bil-mod u jipproduċu ammonti ta 'traċċa ta' gass; Madankollu, meta ħsarat bħalKwittanza tal-ark, kwittanza parzjali, u sħana żejdaiseħħu ġewwa t-transformer, l-enerġija għolja fil-punt tal-ħsara tħaffef id-dekompożizzjoni taż-żejt tal-insulazzjoni u l-insulazzjoni solida, u tiġġenera gassijiet karatteristiċi. Ħafna minn dawn il-gassijiet jinħallu fiż-żejt tal-insulazzjoni, filwaqt li ammont żgħir jeżisti fi stat ħieles fiż-żejt jew fil-kamra tal-gass tat-tagħmir.

Il-loġika ċentrali tat-test DGA tinvolvi proċess ta 'Ġbir tal-Kampjun taż-Żejt → Separazzjoni tal-Gass → Analiżi KromatografikaBiex tiskopri kwantitattivament it-tipi u l-konċentrazzjonijiet ta 'gassijiet maħlula fiż-żejt. Imbagħad, billi tgħaqqad ir-relazzjoni korrispondenti bejn il-gassijiet u t-tipi ta 'difetti, hija tiffunzjona jekk hemmx ħsarat ġewwa t-transformer u n-natura tal-ħsarat. Essenzjalment, tirrestawra l-istat ta 'difett permezz tal-marki tas-swaba' tal-gass.

 

2. Il-qalba analizzata gassijiet fit-test tad-DGA u l-ħsarat korrispondenti tagħhom

Tipi differenti ta 'difetti jipproduċu tipi u proporzjonijiet ta' gass differenti b'mod sinifikanti minħabba varjazzjonijiet fl-intensità tal-enerġija u fit-temperatura operattiva. Skond l-istandards internazzjonali (eż., IEC 60599) u prattiki tal-industrija, it-test DGA jiffoka fuq is-7 gassijiet karatteristiċi li ġejjin, u r-relazzjonijiet korrispondenti tagħhom ma 'tipi ta' difetti huma murija fit-tabella hawn taħt:

Isem tal-gass	Simbolu kimiku	Tipi ta 'difetti ewlenin	Deskrizzjoni tal-karatteristika ewlenija
Idroġenu	H₂	Kwittanza parzjali, baxxa - ark tal-enerġija	Prodott ewlieni tal-qsim tal-molekula taż-żejt ikkawżat minn kwittanza parzjali
Metan	Ch₄	Baxx - tort termali tat-temperatura (<300℃)	Prodott bikri tad-dekompożizzjoni tas-sħana żejda taż-żejt, bi proporzjon għoli f'temperaturi baxxi
Etan	C₂H₆	Baxx - tort termali tat-temperatura (<300℃)	Iġġenerat flimkien mal-metan, li jindika b'mod konġunt baxx - Temperatura ta 'sħana żejda
Etilene	C₂H₄	High-temperature thermal fault (>700 grad)	Gass karatteristiku minn {- Dekompożizzjoni tal-fond taż-żejt f'temperaturi għoljin
Aċetilena	C₂H₂	Għoli - Energy Arc Scatum	Iġġenerat biss taħt ħsarat fl-enerġija għolja - bħal arki; "Gass ta 'Twissija ta' Ħsarat"
Monossidu tal-karbonju	Ko	Dekompożizzjoni termali ta 'karta iżolanti	Indikatur ewlieni tat-tixjiħ jew sħana żejda ta 'insulazzjoni solida (karta)
Dijossidu tal-karbonju	Co₂	Tixjiħ jew sħana żejda ta 'karta iżolanti	Iġġenerat flimkien ma 'CO; Il-proporzjon Co / Co₂ jista 'jiddetermina l-grad ta' tixjiħ ta 'karta iżolanti

Pereżempju, jekk il - konċentrazzjoni ta 'aċetilena (c₂H₂)Fir-riżultat tad-DGA jiżdied b'mod sinifikanti, ġeneralment jindika ark ta 'enerġija għoli ta' - (eż. Ċirkwit qasir ta 'l-istralċ) ġewwa t-transformer; Jekk il-proporzjon ta 'Etilene (c₂H₄)huwa prominenti, jista 'jkun difett għoli ta' - temperatura żejda kkawżata minn multi - punt ta 'l-ert tal-qalba tal-ħadid.

 

3.1 Metodu ta 'Analiżi tal-Konċentrazzjoni ta' Gass Uniku: Ġudizzju ta 'Limitu Bażiku

Dan il-metodu jiddetermina jekk hemmx anormalità billi titqabbel il - konċentrazzjoni tal-gass imkejjel ma 'Valur ta 'twissija standard(speċifikat fi standards bħal IEC 60599 u GB / T 7252-2017). Pereżempju:

Fiż-żejt tal-insulazzjoni ta 'transformer ikkummissjonat ġdid, il-konċentrazzjoni ta' l-aċetilena (c₂h₂) għandha tkun qrib 0; Jekk jiġi skopert C₂H₂, huwa meħtieġ li tkun attenti għall-perikli potenzjali ta 'difetti li fadal waqt il-produzzjoni tal-fabbrika.

Għal transformer tas-servizz in -, jekk il-konċentrazzjoni ta 'monossidu tal-karbonju (CO) kontinwament taqbeż it-300 μL / L, l-istat tat-tixjiħ tal-karta iżolanti għandu jkun analizzat flimkien ma' CO₂.

 

3.2 Metodu ta 'analiżi tal-proporzjon tal-gass: suddiviżjoni tat-tip ta' difett

Ħsarat differenti jiġġeneraw kombinazzjonijiet ta 'gass differenti. Billi jiġu kkalkulati l-proporzjonijiet ta 'gassijiet karatteristiċi (eż. C₂H₂ / C₂H₄, Ch₄ / H₂, C₂H₄ / C₂H₆), it-tipi ta' difetti jistgħu jiġu suddiviżi aktar. Ir-relazzjonijiet korrispondenti bejn il-proporzjonijiet komuni u l-ħsarat huma kif ġej (irreferi għal IEC 60599):

Tip ta 'difett	C₂H₂/C₂H₄ (aċetilena / etilene)	Ch₄/H₂ (metan / idroġenu)	C₂H₄/C₂H₆ (etilene / etan)
Operazzjoni normali	<0.1	0.1-1.0	<1
Kwittanza parzjali	<0.1	>1	<1
Baxx - tort termali tat-temperatura (<300℃)	<0.1	0.1-1.0	<1
High-Temperature Thermal Fault (>700 grad)	0.1-1.0	0.1-1.0	>3
Għoli - Energy Arc Scatum	>1	<0.1	>3

Pereżempju, jekk il-proporzjonijiet jissodisfaw il-kundizzjonijiet ta '"c₂h₂ / c₂h₄> 1 u c₂h₄ / c₂h₆> 3", jista' jiġi kkonfermat bħala difett għoli ta 'l-ark ta' l-enerġija -; L-iskoperta ta 'l-aċetilena fit-transformer MVA fid-dokument 2, flimkien man-nuqqas ta' sinjali tal-flash ark viżwali, tissuġġerixxi li jista 'jkun ark moħbi (eż., L-iżvilupp ta' kwittanza parzjali ġewwa l-istralċ).

 

3.3 Duval Triangle Method: Dijanjosi Grafika Intuwittiva

Propost mill-Hydro - Istituzzjoni ta 'Riċerka Quebec fil-Kanada, dan il-metodu juża l-perċentwali tal-volum ta'metan (ch₄), Etilene (c₂H₄), u l-aċetilena (c₂H₂)bħala t-tliet vertiċi ta 'trijanglu. Wara li kkalkulat il-proporzjon ta 'kull gass, hija ssib il-pożizzjoni fid-dijagramma tat-trijanglu u tiġġudika t-tip ta' difett skont iż-żona li taqa '. Dan il-metodu huwa intuwittiv ħafna u jista 'jiddistingwi b'mod effettiv bejn "ħsarat termali" u "ħsarat ta' kwittanza", u anke jissottodividi l-livelli ta 'temperatura ta' sħana żejda (baxx - temperatura T1, medju - temperatura T2, għolja {- temperatura T3).

Id-diviżjoni taż-żona tal-qalba tat-trijanglu Duval hija kif ġej:

Żona D1: kwittanza parzjali; Żona D2: Għoli - Ark tal-Enerġija;

Żona T1: Baxxa - Temperatura ta 'sħana żejda (<300℃); Area T2: Medium-temperature overheating (300-700℃); Area T3: High-temperature overheating (>700 grad);

Żona DT: Ħsarat ikkombinati ta 'ark + difett termali.

 

3.4 Metodu tal-Proporzjon Rogers: Klassifikazzjoni tal-Ħsarat tal-Inġinerija

Propost b'mod konġunt mis-CEGB tar-Renju Unit u l-IEEE, dan il-metodu jistabbilixxi matriċi ta 'klassifikazzjoni ta' difetti bbażata fuq tliet settijiet ta 'proporzjonijiet tal-gass (ch₄ / h₂, c₂h₄ / c₂h₆, c₂h₂ / c₂h₄), u huwa adattat għal dijanjosi rapida ta' transformers ta 'daqs żgħir u medju -. Meta mqabbel mal-metodu tal-proporzjon IEC, il-metodu Rogers jista 'jiddistingwi b'mod aktar preċiż bejn "arki ta' enerġija baxxa -} u" għolja - temperatura żejda tat-temperatura ", u d-dokument 1 isemmi li huwa użat ħafna fis-sistema ta 'l-enerġija ta' l-Amerika ta 'Fuq.

 

3.5 IEC 60599 Metodu dijanjostiku: proċess standard komprensiv

Bħala standard aċċettat internazzjonalment, l-IEC 60599 ma jiddependix fuq metodu wieħed iżda jadotta proċess ta 'tliet - pass ta' pass "Limitu tal-Konċentrazzjoni → Analiżi tal-Proporzjon → Verifika tat-Tendenza":

L-ewwel, iċċekkja jekk il-konċentrazzjoni ta 'gass wieħed taqbeżx l-istandard (eż., L-aċetilena> 5 μL / L teħtieġ viġilanza);

Imbagħad, tiġġudika t-tip ta 'difett permezz ta' analiżi tal-proporzjon tal-gass;

Fl-aħħarnett, ivverifika jekk it-tort huwiex qed jiżviluppa billi tgħaqqad dejta ta 'tendenza ta' 3-6 xhur (eż. Ir-rata ta 'tkabbir ta' kull xahar ta 'konċentrazzjoni tal-gass> 10%).

Dan il-metodu jibbilanċja l-eżattezza u l-prattiċità u huwa l-bażi dijanjostika mainstream fl-industrija tal-enerġija globali.

 

4.1 Dijanjosi u Lokalizzazzjoni tat-Tip ta 'Ħsarat

Din hija l-applikazzjoni ewlenija tad-DGA. Meta sseħħ anormalità fit-transformer (eż., Temperatura taż-żejt miżjuda, ħoss miżjud) jew gass jaqbeż l-istandard waqt l-ittestjar ta 'rutina, analiżi tad-DGA tista' tidentifika malajr in-natura tal-ħsara (eż., "ARC" jew "tisħin żejjed") u tipprovdi direzzjonijiet għal - manutenzjoni tas-sit. Pereżempju, ir-riżultat tad-DGA tat-transformer MVA fid-dokument 2 (aċetilen + għoli - gass tal-konċentrazzjoni) jappoġġja direttament id-deċiżjoni li "ma tirrakkomandax mill-ġdid - kummissjonar" biex tevita li t-tort ma jespandix.

 

4.2 Twissija ta 'Ħsarat Bikrija (Analiżi tat-Trend)

Billi tissorvelja d-dejta tad-DGA għal żmien twil u tanalizza t-tendenza tal-bidla tal-konċentrazzjoni tal-gass, il-perikli potenzjali jistgħu jiġu skoperti fl- "istadju embrijoniku" tal-ħsara:

Żieda bil-modfil-konċentrazzjoni tal-gass (eż., żieda fix-xahar ta '5% f'CO): ġeneralment minħabba x-xjuħija ta' l-insulazzjoni, li teħtieġ monitoraġġ imsaħħa;

Żieda rapidaFil-konċentrazzjoni tal-gass (eż., 10 μL / L l-aċetilena ġdida misjuba f'ġurnata waħda): tindika difett f'daqqa, li jeħtieġ għeluq ta 'emerġenza;

Dehra f'daqqata 'gass ġdid (eż., L-ebda c₂h₂ misjub qabel, iżda misjub f'ċertu test): jista' jindika l-okkorrenza ta 'difett ġdid (eż. Tqassim ta' insulazzjoni ta 'l-istralċ).

 

4.3 Ittestjar ta 'rutina u verifika tal-fabbrika (rekwiżiti ewlenin fid-dokument 3)

Skond IEC 60076-1 u r-rekwiżiti fid-dokument 3, it-test DGA għandu jitwettaq qabel ma t-transformer jitlaq mill-fabbrika, wara injezzjoni ta 'żejt ġdid, jew wara reviżjoni:

Qabel it-Test: Ivverifika jekk iż-żejt il-ġdid huwiex kwalifikat (eż., L-ebda aċetilena, umdità baxxa);

Wara t-test: qabbel id-dejta kromatografika qabel u wara t-test biex tikkonferma li m'hemm l-ebda perikli moħbija interni matul it-test (eż., Rilaxx parzjali kkawżat mit-test tal-vultaġġ li jiflaħ);

Eżempju: Dokument 3 jirrikjedi b'mod ċar "l-ebda anormalità fl-analiżi kromatografika taż-żejt wara test ta 'insulazzjoni" biex tiżgura li l-istatus tat-transformer taż-żejt u tat-tagħmir imwassal lill-utent huma kwalifikati.

 

4.4 Appoġġ għad-Deċiżjoni tal-Manutenzjoni

Ibbażat fuq ir-riżultat tad-DGA, tista 'tiġi fformulata strateġija ta' manutenzjoni differenzjata:

Dejta normali tad-DGA: Wettaq manutenzjoni ta 'rutina kif ippjanat;

Anormalità żgħira (eż., Traċċa Ch₄): tqassar iċ-ċiklu ta 'monitoraġġ (eż., Minn darba kull 3 xhur sa darba fix-xahar);

Anormalità severa (eż., C₂H₂ eċċessiva): Itfi għall-manutenzjoni immedjatament biex tevita ħsara fit-tagħmir jew inċidenti tal-grilja tal-enerġija.

 

5. Sistemi Standard Domestiċi u Internazzjonali għat-Test tad-DGA

L-istandardizzazzjoni tat-test DGA tiddependi fuq il-gwida ta 'standards awtorevoli. Pajjiżi / reġjuni differenti fformulaw standards adattivi bbażati fuq il-karatteristiċi tal-grilji tal-enerġija tagħhom. Is-sistemi standard tal-qalba huma murija fit-tabella hawn taħt:

Isem / metodu standard	Organizzazzjoni / sors tal-formulazzjoni	Kontenut ewlieni	Xenarju ta 'Applikazzjoni
IEC 60599	Kummissjoni Elettroteknika Internazzjonali (IEC)	Jispeċifika l-limiti tal-konċentrazzjoni tal-gass u l-metodi tal-proporzjon, li tenfasizza l-analiżi tat-tendenzi	Applikabbli globalment, adattat għal diversi żejt - Transformers mgħaddas
IEEE C57.104-2019	Istitut ta 'Inġiniera Elettriċi u Elettroniċi (IEEE)	Issettja l-valuri tat-twissija tal-gass, li tenfasizza l-metodu tal-proporzjon Rogers	Swieq ta 'l-Amerika ta' Fuq u Internazzjonali, li jiffokaw fuq il-monitoraġġ tat-tendenzi
Metodu tat-trijanglu Duval	Hydro - Quebec, il-Kanada	Dijanjosi grafika bbażata fuq ch₄ / c₂h₄ / c₂h₂	Klassifikazzjoni preċiża ta 'ħsarat kumplessi (eż. Ħsarat ikkombinati)
GB / T 7252-2017	Amministrazzjoni ta 'Standardizzazzjoni taċ-Ċina	Tintegra l-metodi IEC u IEEE, li tadatta għall-grilja tal-enerġija taċ-Ċina	Transformers fiċ-Ċina, li jenfasizzaw l-analiżi CO / CO₂ għal karta iżolanti
JEC-0101-2001	Istitut tal-Inġiniera Elettriċi tal-Ġappun (IEEJ)	Valuri stretti ta 'allarm tal-gass, tadatta għal ambjenti ta' umdità għolja -	Power Grid fil-Ġappun, li tiffoka fuq il-ġudizzju li qed tixjieħ ta 'karta iżolanti

Rekwiżit komuni ta 'dawn l-istandards huwa liMhux tiddependi fuq metodu wieħed iżda biex tagħmel ġudizzju komprensiv billi tgħaqqad metodi ta 'analiżi multipli u fuq - kundizzjonijiet tax-xogħol tas-sit (eż., Umdità ambjentali, tagħbija tat-tagħmir).

 

6.1 Mhux - Sejbien intrużiv, l-ebda waqfien ta 'enerġija meħtieġ

It-teħid ta 'kampjuni tad-DGA jirrikjedi biss estrazzjoni ta' 50 - 100 ml ta 'kampjun taż-żejt mill-valv tat-teħid ta' kampjuni taż-żejt tat-transformer, mingħajr ma jiżżarmaw it-tagħmir jew jaqtgħu l-enerġija (ħlief għal każijiet speċjali). Jista 'jitlesta waqt it-tħaddim normali tat-tagħmir, li jitnaqqas ħafna t-telf ta' waqfien tal-enerġija - dan huwa partikolarment importanti għall-utenti industrijali u l-kumpaniji tal-grilja tal-enerġija.

 

6.2 Twissija ta 'Ħsarat Bikrija, Prevenzjoni ta' Perikli bil-quddiem

Normalment jieħu diversi ġimgħat sa xhur biex tort jiżviluppa minn "potenzjali" għal "tifqigħa". Id-DGA tista 'tiskopri gassijiet karatteristiċi meta l-enerġija tal-ħsara tkun baxxa (eż., H₂ iġġenerat minn kwittanza parzjali), li jipprovdi perjodu ta' twissija bikrija diversi drabi itwal minn "monitoraġġ tat-temperatura taż-żejt" tradizzjonali u "osservazzjoni tal-kulur taż-żejt", li jippermetti ħin għall-manutenzjoni.

 

6.3 li jkopru tipi multipli ta 'difetti, dijanjosi komprensiva

Kemm jekk huwa difett elettriku (ark, kwittanza parzjali), difett termali (baxx - temperatura, għolja - tisħin żejjed tat-temperatura), jew saħansitra tixjiħ ta 'insulazzjoni solida, DGA tista' tikseb kopertura permezz ta 'kombinazzjonijiet karatteristiċi tal-gass; Filwaqt li testijiet oħra (eż. Test tar-reżistenza għall-insulazzjoni) jistgħu jirriflettu biss l-istat ta 'insulazzjoni ġenerali u ma jistgħux jillokalizzaw tipi ta' difetti speċifiċi.

 

Fil-futur, bl-iżvilupp tal-Internet tal-Oġġetti u t-Teknoloġija tal-Intelliġenza Artifiċjali, it-test tad-DGA se jimxi lejn id-direzzjoni ta '"Online Real - Monitoraġġ tal-Ħin + AI Dijanjosi Intelliġenti": Real - Id-dejta tal-gass tal-ħin se tiġi trasmessa permezz ta 'apparati tal-ġbir tal-kampjun taż-żejt onlajn, u mudelli ta' tagħlim tal-magni se jintużaw biex jidentifikaw awtomatikament it-tipi ta 'difetti u x-xejriet ta' żvilupp, u jtejbu aktar l-effiċjenza u l-eżattezza dijanjostika. Madankollu, irrispettivament minn kif it-teknoloġija tevolvi, il-" loġika ta 'korrelazzjoni tal-ħsarat ibbażata fuq il-gassijiet karatteristiċi "tibqa' l-qalba tad-DGA, u l-kaptan tal-metodi ta 'analiżi tradizzjonali (EG, il-metodu ta' rat. Ħila essenzjali għall-operazzjoni tal-enerġija u l-persunal tal-manutenzjoni.

Għall-industrija tal-enerġija, li tehmeż l-importanza mat-test tad-DGA, wara l-istandards internazzjonali / nazzjonali (eż., IEC 60599, GB / T 7252 - 2017), u l-istabbiliment ta 'database ta' tendenza fit-tul huma miżuri ewlenin biex jiżguraw it-tħaddim sikur ta 'transformers u tnaqqas ir-riskju ta' inċidenti tal-grilja tal-enerġija.