AnIspitivač plina otopljenog nafte (često se naziva analizator otopljenog plina, DGA)je specijalizirani instrument koji se koristi za otkrivanje i mjerenje plinova otopljenih u izolacijskim uljima, posebno ulje transformatora . To je vitalni alat u nadzoru stanja i dijagnoza greške električne opreme poput Transformers .
1. Pozadina i važnost
Izolacijsko ulje transformatoraDjeluje i kao električni izolator i rashladno sredstvo . kada se električne greške pojave unutar transformatora-poput pregrijavanja, lučenja, pražnjenja korone ili raspada izolacije-proizvode se različiti plinovi i rastvaraju u naftu.
Uvrsta i koncentracija ovih otopljenih plinovasu dijagnostički pokazatelji stanja transformatora i pomažu u otkrivanju grešaka rano .
2. Uobičajeni otopljeni plinovi i njihov značaj
| Plin | Naznaka greške |
|---|---|
| Vodik (h₂) | Djelomični pražnjenje ili korona pražnjenje |
| Metan (ch₄) | Toplinski rasjedi niske temperature (<300°C) |
| Etilen (c₂h₄) | Pregrijavanje višeg temperature (300–700 stupnjeva) |
| Acetilen (c₂h₂) | Električni lukovi (vrlo visoka temperatura) |
| Ugljični monoksid (CO) | Degradacija izolacije papira |
| Ugljični dioksid (CO₂) | Degradacija izolacije papira |
| Etan (c₂h₆) | Toplinske greške pri umjerenim temperaturama |
3. Načela i metode ispitivanja
Izvlačenje plina:Plinovi se moraju odvojiti od uzorka ulja prije mjerenja . uobičajene metode:
Vakuum ekstrakcija:Ulje je izloženo vakuumu, uzrokujući da plinovi izlaze iz rješenja .
Tehnika glave:Ulje se zagrijava u zapečaćenoj bočici, a plinovi se uravnotežuju u plin glave iznad nafte, koji se zatim uzorkuje .
Ekstrakcija membrane:Selektivne propusne membrane odvojene plinove .
Analiza plina:
Plinska kromatografija (GC):Najčešća metoda; Odvaja plinove putem stupaca i otkriva ih pomoću detektora ionizacije plamena (FID) ili detektora toplinske vodljivosti (TCD) .
Ne-disperzivni infracrveni senzori (NDIR):Za određene plinove poput co₂ ili co .
Fotoakustični ili elektrokemijski senzori:Za specifično otkrivanje plina u prijenosnih analizatora .
4. Tipične komponente opreme
| Komponenta | Funkcija |
|---|---|
| Unos uzorka | Sučelje za uzorkovanje ulja |
| Sustav za vađenje plina | Odvaja otopljene plinove od nafte |
| Kromatografski stupac | Razdvaja plinove za pojedinačno otkrivanje |
| Detektori | Kvantificirajte plinove (FID, TCD, NDIR itd. .) |
| Jedinica za obradu podataka | Kontrolira instrument i analizira rezultate |
| Prikaz/sučelje | Prikazuje rezultate i dijagnostičke interpretacije |
| Sustav za opskrbu plinom | Nosač plinova (helij, dušik) za kromatografiju |
5. Dijagnoza grešaka pomoću DGA
Ključne metode tumačenja:
Metode omjera:Kao što su Rogersov omjer, duval trokut i IEC kodovi, koji koriste omjere specifičnih plinova za dijagnosticiranje vrsta grešaka .
Analiza trenda:Nadgledanje koncentracije plina mijenja se s vremenom kako bi se procijenila progresija grešaka .
Tipični dijagnosticirani greške:
Toplinsko pregrijavanje (niska, srednja ili visoka temperatura)
Električni ispuštanje (djelomični pražnjenje, lučenje)
Starenje izolacije i degradacija
6. Operativna razmatranja
Prikupljanje uzoraka:
Mora se obaviti pažljivo kako bi se izbjegla kontaminacija atmosferskim zrakom .
Koristite čiste, suhe posude, obično staklene boce s prozračnim brtvama .
Uzorci ulja često zahtijevajufiltracijaza uklanjanje čestica .
Kalibracija i održavanje:
Redovita kalibracija s plinskim standardima kritična je za točnost .
Održavanje uključuje stupce za čišćenje, zamjenu plinova nosača i servisiranje detektora .
7. Napredne značajke
Prijenosni modeli:Za testiranje na terenu, s napajanjem baterije i bržim rezultatima .
Automatska dijagnoza grešaka softver:Pruža vrstu greške i procjene ozbiljnosti .
Integracija daljinskog praćenja:Povezuje se na SCADA ili druge sustave za kontinuirano nadzor stanja transformatora .
Otkrivanje multi-GAS-a:Istodobno mjerenje višestrukih plinova .
Pohrana podataka i izvještavanje:Za analizu trendova i povijesne zapise .
8. Industrijski standardi
IEC 60599:Vodič za tumačenje analize otopljenog plina .
IEEE C57.104:Vodič za tumačenje plinova generiranih u ulju za transformator električnim i toplinskim greškama .
ASTM D3612:Standardne metode ispitivanja za otopljene plinove u izolacijskom ulju plinskom kromatografijom
9. FAQS
P1: Koliko se često treba provesti otopljena analiza plina na transformatorima?
A:Uobičajena praksa je godišnje testiranje za transformatore u uslugama, češće ako prethodni testovi ukazuju na razvijanje grešaka .
Q2: Može li analiza otopljenog plina otkriti sve vrste grešaka transformatora?
A:Otkriva većinu električnih i toplinskih grešaka rano, ali mehanički problemi ili vanjski problemi mogu zahtijevati drugu dijagnostiku .
P3: Koliki je potreban minimalni volumen uzorka?
A:Obično između 20 do 100 ml, ovisno o modelu opreme .
P4: Koliko traje tipični test?
A:Od nekoliko minuta prijenosnih uređaja do oko 30–60 minuta u laboratorijskoj opremi .
P5: Može li se analiza otopljenog plina provesti na mreži (bez uzorkovanja nafte)?
A:Da, internetski DGA sustavi postoje za kontinuirano praćenje, ali zahtijevaju instalaciju i kalibraciju .
P6: Koji su rizici od nepravilnog uzorkovanja?
A:Zagađenje zraka može uzrokovati lažna očitanja plina; Nepravilno skladištenje može dovesti do gubitka plina ili razgradnje uzorka .