Mis on DGA analüüs?
DGA (lahustatud gaasi analüüs) on diagnostiline tehnika, mida kasutatakse elektriliste trafode ja muu õli - täidetud elektriseadmete hindamiseks. See hõlmab isoleerõlis lahustunud gaaside ekstraheerimist ja analüüsimist, et tuvastada ja tuvastada tekkivaid rikkeid.
Mõelge sellele kui "trafo vereanalüüsile". Nii nagu arst analüüsib vereproovi konkreetsete markerite jaoks, mis viitavad terviseprobleemidele, analüüsib insener trafoõli konkreetsete gaaside jaoks, mis näitavad sisemisi rikkeid.
Miks see on oluline?
Trafoõli (isoleeriv õli) teenib kahte peamist eesmärki: elektriline isolatsioon ja jahutamine. Sisemise elektri- või termilise rikke korral rõhutab see õli ja tahket isolatsiooni (paber, pressilaud), põhjustades need konkreetsete gaaside lagunemise ja vabastamise.
Need gaasid lahustuvad õlisse. Nende gaaside tüübid ja kogused tuvastades saavad eksperdid:
Tuvastage rikked varakult, sageli kaua enne, kui need põhjustavad katastroofilist ebaõnnestumist.
Diagnoosige rikke tüüp (nt kaare, ülekuumenemine, osaline tühjendamine).
Määrake rikke raskusaste.
Planeerige ennetavalt hooldus, takistades planeerimata seisakuid ja säästes miljoneid remond-/asendamiskulusid.
DGA protsess
Analüüs järgib standardiseeritud protsessi:
Proovide kogumine: gaasi kadumise või saastumise vältimiseks tõmmatakse trafost hoolikalt väikese õliproovi suletud süstlaks või pudeliks.
Gaasi ekstraheerimine: lahustunud gaasid ekstraheeritakse laboris õliproovist. Tavaliselt tehakse seda vaakumi abil või mullitades proovi kaudu inertgaasi (triibutamine).
Gaasi eraldamine ja identifitseerimine: ekstraheeritud gaasisegu süstitakse gaasikromatograafisse (GC). GC eraldab üksikud gaasid nende omaduste põhjal.
Kvantifitseerimine: GC detektor mõõdab iga eraldatud gaasi kontsentratsiooni, tavaliselt osades miljoni kohta (ppm) või mikroliitritel liitri kohta (µl/l).
Tõlgendamine: ekspert (või diagnostiline tarkvara) tõlgendab trafo seisundi diagnoosimiseks gaaside kontsentratsioone ja suhteid.
Võtmegaasid ja see, mida nad osutavad
Erinevad rikked tekitavad erinevaid gaasiprofiile. Jälgitavad üheksa võtmegaasi on:
| Võtmegaas | Esmatasandi tõrkenäit |
|---|---|
| Vesinik (H₂) | Osaline tühjendamine (koroona), kaare, tugev ülekuumenemine |
| Metaan (ch₄) | Üldine rikkenäitaja, sageli õli lagunemisel |
| Etaan (c₂h₆) | Madalam energia ülekuumenemine (õli) |
| Etüleen (C₂H₄) | Classic marker for high-temperature thermal faults (>700 kraadi) õlis |
| Atsetüleen (C₂H₂) | Elektrilise kaare või väga ekstreemsete termiliste rikke kõige olulisem näitaja |
| Süsinikmonooksiid (CO) | Tahke tselluloosi isolatsiooni ülekuumenemine (paber, puit) |
| Süsinikdioksiid (CO₂) | Tahke isolatsiooni üldine vananemine ja ülekuumenemine (vähem spetsiifiline kui CO) |
| Hapnik (O₂) | Hülje terviklikkuse ja õli säilitamise süsteemi tervise näitaja |
| Lämmastik (n₂) | Kasutatakse inerttekina; Selle taset jälgitakse süsteemi terviklikkuse osas |
Kuidas tulemusi tõlgendada: peamised meetodid
Tõlgendamine on kõige kriitilisem samm. Insenerid kasutavad mitmeid väljakujunenud meetodeid, sageli koos:
Rogersi suhte meetod: kasutab rikketüübi määramiseks spetsiifiliste gaasipaaride (nt ch₄/h₂, c₂h₂/c₂h₄, c₂h₂/ch₄) suhteid. Rikete klassifitseerimiseks kontrollitakse suhteid eelnevalt määratletud tabeli suhtes.
Duvali kolmnurk: väga populaarne ja usaldusväärne graafiline meetod. Kolme võtmegaaside (CH₄, C₂H₂, C₂H₄) suhteline protsent on joonistatud kolmnurksele graafikule. Tsoon, kus punkt langeb, näitab kõige tõenäolisemat rikketüüpi (nt PD, D1/D2 termiline, T1/T2/T3 termiline, elektriline kaare).
IEC 60599 kood: standardiseeritud meetod (rahvusvahelisest elektrotehnilisest komisjonist), mis kasutab nii gaasi kontsentratsiooni piire kui ka gaasisuhteid, et liigitada rikkeid kategooriatesse nagu osaline tühjendamine, ülekuumenemine ja kaar.
Key Gas Method: A simpler method that looks at which gas is most dominant to point towards a general fault type (e.g., high CO -> paper overheating; high C₂H₂ ->kaare).
DGA tuvastatud levinud rikked
Osaline tühjendus (PD) / Corona: madal - energia elektrilised tühjendused, mis annavad peamiselt H₂ ja Ch₄.
Termilised vead (ülekuumenemine):
Madal temperatuur (<300°C): Produces CH₄.
Keskmine temperatuur (300 kraadi - 700 kraad): toodab C₂H₄, C₂H₆ ja Ch₄.
High Temperature (>700 kraadi): toodab kõrget C₂H₄ ja mõnda H₂.
Elektriline kaare: kõrge - energiaväljalaske, mis toodab suures koguses H₂ ja C₂H₂ koos olulise C₂H₄ -ga.
Tselluloos (paber) ülekuumenemine: tuvastatud kõrge süsinikmonooksiidi (CO) ja süsinikdioksiidi (CO₂) tasemega. Samuti analüüsitakse suhet CO/CO₂.
Standardid ja parimad tavad
DGA -d reguleerivad rahvusvahelised standardid, et tagada järjepidevus ja täpsus, eriti:
ASTM d 3612 - standardtesti meetod gaaside analüüsimiseks, mis on lahustatud gaasikromatograafia abil.
IEC 60599 - Mineraalõli - immutatud elektriseadmed teeninduses - juhend lahustunud ja vabade gaaside analüüsi tõlgendamiseks.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et DGA on võimas, mitte - invasiivne ja ennustav hooldustööriist, mis on hädavajalik kriitiliste jõutrafode usaldusväärsuse ja pikaealisuse tagamiseks elektrivõrgus. Õliga gaaside "kuulates" saavad kommunaalteenused liikuda reaktiivsest lagunemishooldusest ennetavale, tingimusele - põhinevale hooldusele.