Bu yazıda, transformatörlerin teşhis değerlendirmesi için ana yöntemlerden birini tartışacağız — trafo yağının çözünmüş gaz analizi. Bundan sonra, bu yöntemin ne zaman kullanılmasının uygun olduğunu, bunun sonuçlarını yorumlamak için hangi ana tekniklerin mevcut olduğunu size anlatacağız ve ayrıca GlobeCore ürün serisinde, çalışmasında çözünmüş gaz prensibini kullanan yeni bir cihazdan bahsedeceğiz.

Trafo kusur türleri

Geliştirme doğası gereği, tüm trafo kusurları üç gruba ayrılabilir:

• bir trafo hasarının çok hızlı gelişmesi ve anında bir ekipman arızasının meydana gelmesi durumunda kusurlar;
• birkaç gün veya ay içinde bir trafo arızasının meydana gelmesi durumunda yerel hasar. Bunlar hızla gelişen kusurlardır;
• genellikle birkaç aydan birkaç yıla kadar yavaş gelişen hasar. Bunlara yavaş gelişen kusurlar denir.

Birinci durumda, trafo durumunu öyle ya da böyle kontrol etmek ve trafo arızasını önlemek mümkün değildir. Hızla gelişen kusurlar durumunda bir arızayı önlemek için, sürekli teşhis değerlendirmesi için otomatik sistemler kullanılır. Üçüncü vaka, periyodik veya sık izleme gerektirir ve bu durumda feshedilir trafo yağının gaz analizi kullanılmalıdır.

Transformatör yağının çözünmüş gaz analizi: tarihsel arka plan

Yağın ana işlevi, iletken parçaları yalıtmak ve bir transformatörün ısıtılmış elemanlarından ısıyı uzaklaştırmaktır. Transformatör çalıştırıldığında, yağ birçok olumsuz faktörden etkilenir: yüksek voltaj ve yüksek sıcaklık; nemlendirme ve oksidasyon. Sonuç olarak, sadece yağ molekülleri değil, aynı zamanda transformatörün katı izolasyonunu oluşturan selüloz molekülleri de zamanla ayrışır. Moleküllerin ayrışması sırasında gazlar açığa çıkar ve trafo yağına girer. Bunlar genellikle metan, etan, etilen, asetilen, propan, propilen, büten ve bütanı içerir. Ayrıca, transformatörde gelişen arızanın türüne bağlı olarak, gazların bir listesi ve bunların kantitatif bileşimi değişebilir. Bu özel özellik kromatografide esas alınır trafo yağının çözünmüş gaz analizi. Bu nedenle, yalıtma ve ısı giderme işlevine ek olarak trafo yağı, yavaş gelişen kusurlar hakkında teşhis bilgileri içerir. Asıl görev ise bu bilgiyi doğru bir şekilde “okumak” ve sonrasında yorumlamaktır.

Kromatografi yöntemi ilk olarak 1903 yılında Rus bilim adamı M. Tsvet tarafından bitki pigmentlerini incelerken kullanıldı. Daha sonra bu yöntem, gaz kromatografisi de dahil olmak üzere kimyanın çeşitli alanlarında ilgi gördü.

Mesai, kromatografik çözünmüş gaz analizi aşağıda ifade edilen avantajları nedeniyle yaygınlaşmıştır:

• trafonun bağlantısı kesilmeden alınan numuneler analiz için kullanılabilir;
• yöntem, herhangi bir yağ dolu güç üretim ekipmanının yanı sıra transformatörün durumunu tanısal olarak değerlendirmek için kullanılabilir;
• teşhis değerlendirmesi, çok çeşitli trafo kusurlarını kapsar;
• etkiler, başka hiçbir yöntemle belirlenemeyen, gelişimin erken bir aşamasında ortaya çıkar;
• sadece kusurun iddia edilen niteliği değil, aynı zamanda mevcut hasarın derecesi de ortaya çıkar.

Yöntem, geçen yüzyılın 60-70’lerinden beri transformatörlerin durumunun tanısal değerlendirmesi için uygulanmaktadır. Bu günlerde, trafo yağı standartlarının çözünmüş gaz analizi gerçekleştirilmektedir; bu standartlar şunları içerir: ASTM D3612 veya IEC 60567.

Kromatografik çözünmüş gaz analizi: aşamalı prosedür

Kromatografik çözünmüş gaz analizinin ilk aşamasında, yağın ortam havasıyla temasını engelleyen özel numune alıcılar kullanılarak transformatörden yağ numuneleri alınır. Daha sonra numuneler laboratuvara teslim edilir.

Numune alma anından analiz anına kadar bir haftadan fazla geçmemesi arzu edilir.

Transformatör yağının çözünmüş gaz analizi, laboratuvarda kromatograf adı verilen özel aletler kullanılarak yapılır.

Analizin kendisi iki süreç içerir. Birincisi petrolden gazların çıkarılması, ikincisi ise fiili kromatografik analiz zaten salınan gazların. Yağdan çözünmüş gazları çıkarmak için vakum veya desorpsiyon ekstraksiyonu kullanılır.

Klasik kromatografik analiz dokuz gazla çalışmayı içerir: hidrojen, oksijen, nitrojen, metan, etan, etilen, asetilen, karbon monoksit ve karbon dioksit.

Transformatör yağının kromatografik çözünmüş gaz analizi: teşhis tekniği

Çözünmüş gaz analizine dayalı olarak trafo hasarını doğru bir şekilde teşhis etmek için ayrı bir teknik kullanmak gerekir. Şu anda, türden birkaç teknik önerilmiştir. Bunların arasında şunları vurgularız:

• Rogers tekniği;
• IEC 60599 tekniği;
• SIGRE tekniği;
• Duval üçgeni.

Bu yazıda, özü anlamak için Duval üçgeni yöntemini kısaca tartışacağız. 1974 yılında Kanadalı uzman M. Duval tarafından önerilmiştir.

Duval üçgen yöntemi

Duval üçgeni yöntemi, kusurun doğasını hesaplama mantığı yerine grafiklerle belirleme yaklaşımına bir örnektir.

Yöntem, üç gazın (C2H2, C2H4, CH4) konsantrasyon değerleri kullanılarak bir üçgen şeklinde temsil edilen bir grafik üzerinde bir noktanın çizilmesine izin verir. Duval yöntemine göre üçgen alan yedi bölgeye ayrılmıştır. Her bölge, transformatörün belirli bir kusurlu durumuna karşılık gelir. Toplamda yedi kusurlu durum dikkate alınır. Arıza tipi, belirli bir bölgeye ait nokta tarafından belirlenir.

Bu yöntemin pratik kullanımında her bir gazın yüzdesini bulmak, üçgenin uygun tarafında tek tek ayırmak ve her noktadan gecikmeli kenara paralel ve aynı noktada kesişecek üçer çizgi çizmek gerekir. bir nokta. Bu noktanın konumu, bölgeyi ve tanısal olarak değerlendirilen kusuru belirleyecektir.

Tartışılan yöntem, kusurun “konumunu” açıkça gösterir ve belirli bir süre sonra birkaç kromatografik çözünmüş gaz analizi yapıldığında ve elde edilen noktalar art arda üçgen üzerinde çizildiğinde gelişiminin yörüngesini gözlemlemeye izin verir.

ТОR-2 trafo yağı hidrojen ve nem tayin cihazı

Büyük miktarlarda gazların işlenmesi gereklilikleri, kromatografik analiz sırasında kullanılan ekipmanın fiyatını yükseltir. Hidrojenin, yağın ve katı yalıtımın ayrışması sırasında oluşan tüm gazların yaklaşık %59’unu oluşturduğu dikkate alındığında, yağdaki içeriği, transformatörde yavaş gelişen kusurların tanısal değerlendirmesi için bilgilendirici bir kriter olarak kabul edilebilir.

İçinde TOR-2 cihazı tarafından üretildi GlobeCore, hidrojen içeriğinin belirlenmesine bir fonksiyon daha eklenir – nem içeriği ölçümü.

Yağ analizi tek kişi tarafından kolay ve hızlı bir şekilde yapılır. Numune alımından sonra cihazın çalıştırılması, alım kabının vakumlanması ve bunun üzerine ölçüme başlanması gerekir. Nem içeriği için ilk sonuçlar LCD panelde on dakika içinde, hidrojen içeriği için olanlar ise otuz dakika içinde hazır olacaktır. Rahat kullanım ve veri işleme için cihaz, test sonuçlarını içeren bir fişi her zaman yazdırabileceğiniz entegre bir mini yazıcıya sahiptir.

TOR-2 aletinin ölçüm hassasiyeti, sensörlerin tasarım özellikleri ve bunların yağ ile doğrudan teması nedeniyle elde edilir. Kapasitif nem sensörünün çalışması, yağ numunesindeki kirletici maddelerden etkilenmez. Ve bir hidrojen sensörü, diğer gazlara duyarlı olmadan yalnızca hidrojeni algılar.

GlobeCore alet çok yönlüdür ve yalnızca trafolarda değil, aynı zamanda yağ dolu kablolarda, yüksek gerilim burçlarında, şönt reaktörlerde ve yük altında kademe değiştiricilerde yavaş gelişen kusurları tespit etmek için kullanılabilir.

Transformatörlerin anında teşhis değerlendirmesinin uygulanması

TOR-2 cihazı ile yavaş yavaş gelişen kusurları zamanında tespit eder, yağla doldurulmuş güç üretim ekipmanının uygun zamanda hasar görmesini önlemeyi başarır, güç kaynağı güvenilirliğini artırır ve bu ekipmanın bakımı için paradan tasarruf edersiniz.