Analýza rozpuštěného plynu Test (DGA) je běžně používaná metoda pro hodnocení zdraví transformátorového oleje. Tento přístup detekuje a měří množství rozpuštěných plynů v oleji pro posouzení celkového stavu transformátoru. Existence určitých plynů odráží stupeň opotřebení a naznačuje možné problémy uvnitř transformátoru. Tento článek se ponoří do významu analýza rozpuštěných plynů testy, klíčové plyny, které odhalují stav transformátorového oleje, metodiky používané pro analýzu plynů v transformátorovém oleji, stanovené hodnoty pro rozpuštěné plyny v transformátorovém oleji, zařízení používané pro analýzu plynů v transformátorovém oleji a konkrétně TOR-2 GlobeCore zařízení pro hodnocení rozpuštěného plynu v transformátorovém oleji.

Vliv přítomnosti analýzy rozpuštěného plynu na transformátorový olej a transformátor

Izolační kapalina v transformátorech, běžně známá jako transformátorový olej, slouží dvojím účelům: izolace a regulace teploty. Tento olej je náchylný k degradaci v důsledku zvýšených teplot, oxidace, vlhkosti a elektrických událostí. Jak ropa degraduje, uvolňuje plyny, které se v ní rozpouštějí. Existence těchto plynů může vyvolat další zhoršování kvality oleje a negativně ovlivnit výkon a spolehlivost transformátoru. Vedení a analýza rozpuštěných plynů na transformátorovém oleji umožňuje detekci těchto plynů a jejich koncentrací, což pomáhá určit úroveň degradace oleje a potenciální problémy s transformátorem.

Rozsah degradace transformátorového oleje ovlivňuje řada faktorů, včetně typu oleje, provozních podmínek a postupů údržby. Vysoké teploty, které mohou pocházet z přetížení nebo nedostatečného chlazení, mohou urychlit degradaci oleje. Oxidace – interakce mezi olejem a kyslíkem – může navíc přispět ke znehodnocení oleje. Vlhkost, která může proniknout do transformátoru netěsnostmi nebo nedostatečným těsněním, může reagovat s olejem a vést k degradaci. Elektrické jevy, jako je jiskření, mohou také způsobit degradaci vytvářením plynů, které se rozpouštějí v oleji.

„Klíčové“ plyny, které nesou informace o stavu transformátorového oleje

Z různých degradačních procesů vznikají různé plyny. Klíčové plyny pozorované během analýza rozpuštěných plynů testy zahrnují vodík (H2), methan (CH4), ethylen (C2H4), ethan (C2H6), acetylen (C2H2), oxid uhelnatý (CO), oxid uhličitý (CO2) a kyslík (O2). Každý plyn má odlišný význam, což znamená specifické formy degradace. Vodík je nejdůležitější plyn, který slouží jako důvěryhodný indikátor poruch transformátoru. Přebytek vodíku označuje problém transformátoru, protože vzniká tepelným a elektrickým rozpadem izolačních materiálů v transformátoru. Metan je produkován mikrobiálním rozkladem celulózového izolačního materiálu v transformátoru a jeho existence ve značném množství usuzuje na znehodnocení celulózového materiálu.

Etylen vzniká tepelným a elektrickým rozpadem izolačních materiálů transformátorů, což naznačuje postupnou degradaci izolačního systému. Stejně tak etan vzniká rozpadem izolačních materiálů a znamená pokračující úpadek izolačního systému. Acetylen, který také vzniká rozpadem izolačních materiálů, zprostředkovává přetrvávající a vážnou degradaci izolačního systému, je-li detekován ve zvýšeném množství, což může vést k poruše transformátoru.

Oxid uhelnatý se vyvíjí v důsledku rozpadu izolačních materiálů transformátorů a jeho existence ve značném množství zdůrazňuje pokračující úpadek izolačního systému. Oxid uhličitý pochází z oxidace oleje v transformátoru a jeho přítomnost ve významných množstvích indikuje degradaci oleje v důsledku oxidace. Kyslík vzniká při kontaktu oleje s atmosférou, což znamená vystavení oleje vzduchu nebo netěsnosti v systému.

Sledováním těchto plynů a jejich hladin v transformátorovém oleji je možné rozpoznat formu degradace a potenciální poruchy transformátoru. Tato data jsou zásadní pro stanovení harmonogramů údržby a identifikaci nezbytných opatření pro zajištění spolehlivosti a prodloužené životnosti transformátoru.

Jak se provádí analýza rozpuštěného plynu transformátorového oleje

Ke zkoumání plynů rozpuštěných v transformátorovém oleji se používá řada technik, včetně plynové chromatografie (GC), infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) a fotoakustické spektroskopie (PAS). GC je nejrozšířenější technika, která rozlišuje a kvantifikuje jednotlivé plyny. FTIR detekuje plyny zkoumáním absorpčního spektra ropy, zatímco PAS měří intenzitu zvuku produkovanou absorpcí infračerveného záření rozpuštěnými plyny.

Plynová chromatografie (GC) je hlavní metodou pro analýza rozpuštěných plynů v transformátorovém oleji. Tento přístup odděluje jednotlivé plyny v oleji a jejich koncentrace se zjišťují pomocí detektoru tepelné vodivosti (TCD) nebo plamenoionizačního detektoru (FID). Každá koncentrace plynu je uvedena jako procento celkového rozpuštěného plynu.

Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) je další často používanou metodou, která identifikuje přítomnost plynu studiem absorpčního spektra ropy. Vzorek oleje se kontroluje ve střední infračervené oblasti a analyzují se absorpční spektra, aby se přesně určily konkrétní plyny v oleji.

Fotoakustická spektroskopie (PAS) je novější technika, která vyhodnocuje intenzitu zvuku generovaného při absorpci infračerveného záření rozpuštěnými plyny v oleji. Vzorek oleje je vystaven infračervenému záření a je měřen zvuk produkovaný v důsledku absorpce. Intenzita zvuku je úměrná koncentraci rozpuštěného plynu v oleji.

Bez ohledu na zvolenou techniku ​​vyžaduje analýza rozpuštěných plynů v transformátorovém oleji reprezentativní vzorek oleje. Vzorek oleje se obvykle odebírá ze systému transformátoru naplněného olejem pomocí vzorkovacího ventilu. Vzorek je poté uzavřen v nádobě a odeslán do laboratoře k analýze. Tato laboratorní analýza poskytuje zásadní informace o stavu transformátoru a výsledky se používají k detekci potenciálních problémů a zajištění činností údržby.

Kromě laboratorní analýzy jsou na místě k dispozici přenosné přístroje analýza rozpuštěných plynů transformátorového oleje. Tato zařízení využívají různé metody, jako je fotoakustická spektroskopie a plynová chromatografie, k poskytování okamžitých výsledků v terénu. Přenosné přístroje jsou zvláště cenné pro monitorování transformátorů ve vzdálených oblastech a pro rychlé vyhodnocení stavu transformátoru během údržby.

Analýza rozpuštěných plynů limitů transformátorového oleje – standardizované hodnoty

Výsledky analýza rozpuštěných plynů testy se obvykle posuzují podle dobře zavedených kritérií pro hodnocení stavu transformátoru. Převládající normy, jako jsou IEEE C57.104 a IEC 60599, nabízejí návod pro jednotlivé plyny a poměry plynů. Tyto pokyny se liší podle typu transformátoru a třídy napětí.

Parametry pro analýza rozpuštěných plynů v transformátorovém oleji, jak je definováno v těchto normách, jsou odvozeny z rozsáhlého výzkumu a zkoumání souvislosti mezi koncentrací plynu a poruchami transformátoru. Použitím těchto pokynů lze odhalit potenciální problémy, což umožní provedení nápravných opatření dříve, než dojde k podstatné škodě. V důsledku toho zkušební kritéria pro analýza rozpuštěných plynů transformátorového oleje slouží jako základní nástroj při proaktivní údržbě transformátorů.

Zařízení pro analýzu rozpuštěných plynů

Analýza rozpuštěného plynu zkušební zařízení se používá ke zkoumání plynů rozpuštěných v transformátorovém oleji. Zařízení se skládá ze zařízení na odsávání plynu, zařízení na měření plynu a počítače pro analýzu dat. Zařízení na odsávání plynu odebírá rozpuštěné plyny z transformátorového oleje, zatímco zařízení na měření plynu vyhodnocuje množství každého plynu v odebraném vzorku. Počítač analyzuje data a vygeneruje zprávu.

Výběr vhodného analýza rozpuštěných plynů zařízení závisí na několika faktorech, jako je požadovaná citlivost, typ transformátoru a jeho umístění. Pro vyšetření na místě se často používají přenosná ruční zařízení, zatímco komplexnější hodnocení využívají laboratorní systémy.

Zařízení pro analýzu rozpuštěných plynů – TOR-2 GlobeCore

TOR-2 GlobeCore analyzátor rozpuštěných plynů je efektivní, přenosný přístroj určený pro aplikace DGA. Je navržen tak, aby vyhodnotil obsah vlhkosti a vodíku v minerálních izolačních olejích a také v izolačních olejích na bázi éteru. Vlhkost a obsah vodíku jsou vyjádřeny v ppm, což umožňuje rychlou analýzu. Analyzátor rozpuštěných plynů vyhodnocuje aktivitu vody pomocí kapacitního senzoru, což zajišťuje dlouhodobou stabilitu a odolnost proti znečištění. Zaznamenává se také teplota oleje a z těchto měření se odvodí obsah vlhkosti. K měření obsahu vodíku se používá vysoce selektivní polovodičový senzor ponořený přímo v oleji, což zaručuje přesné a spolehlivé přímé měření. Vzhledem k nízké rozpustnosti vodíku v oleji a vysoké difúzní kapacitě je jeho detekce při nízkých koncentracích snazší, což umožňuje včasnou detekci potenciálních problémů v transformátoru.

Výhody analyzátoru rozpuštěných plynů a jeho výhody pro zákazníky

GlobeCore TOR-2 analyzátor rozpuštěných plynů se může pochlubit několika výhodami oproti alternativním analýza rozpuštěných plynů testovací zařízení:

1. Jeho přenosný a kompaktní charakter umožňuje přímou přepravu a použití na místě transformátoru.
2. Uživatelsky přívětivý design nevyžaduje žádné specializované školení pro obsluhu.
3. Sledování obsahu vodíku poskytuje důvěryhodné informace o počátečním poškození, které by mohlo vést k poruše transformátoru.
4. Spolehlivost měření je zachována i při přítomnosti jiných plynů v oleji.
5. Nákladově efektivní povaha analyzátoru z něj činí životaschopnou volbu pro malé a střední podniky.

Celkem, analýza rozpuštěných plynů transformátorového oleje je klíčovou metodou pro vyhodnocení stavu transformátorového oleje a identifikaci potenciálních závad v transformátoru. K analýze plynů rozpuštěných v transformátorovém oleji se používají různé techniky a výsledky jsou porovnávány se standardizovanými hodnotami pro posouzení stavu transformátoru. Analýza rozpuštěného plynu testovací přístroje se používají pro analýzu plynů rozpuštěných v transformátorovém oleji, s GlobeCore Analyzátor rozpuštěných plynů TOR-2 je přenosné a kompaktní zařízení pro účely DGA. V neposlední řadě dirigování analýza rozpuštěných plynů testy jsou životně důležité pro zachování spolehlivosti a životnosti transformátorů GlobeCore Analyzátor rozpuštěných plynů TOR-2 se ukázal jako účinný nástroj pro provádění DGA.