Тестване на трансформаторно масло: DGA, влажност и диелектрична якост е практиката за вземане на проби и анализ на минералното изолационно масло в потопен в масло трансформатор с цел оценка на състоянието на маслото, хартиената изолация и активната част без отваряне на резервоара.
Тъй като маслото едновременно изолира и охлажда и циркулира покрай всяка намотка и връзка, то носи химичен запис на термични, електрически и проблеми, свързани с влага. Структуриран изпитвателен план превръща този запис в ранно предупреждение, позволявайки ви да планирате намеса преди дефектът да доведе до отказ.
Изолационното масло старее и реагира на натоварване. Топлина, електрически разряд и контакт с целулозна хартия разкъсват молекулни връзки, освобождавайки разтворени газове и странични продукти. Навлизането на влага намалява пробивната якост и ускорява деградацията на хартията. Окислението повишава киселинността и образува утайка.
Всеки механизъм оставя измерим отпечатък, така че малка проба масло дава широк поглед върху вътрешното състояние. Поради това анализът на маслото стои до електрическата диагностика, като например изпитване за частични разряди , във всяка сериозна програма за оценка на състоянието на трансформатора.
Скрининговите тестове характеризират самото масло. Те са по-евтини и по-бързи от пълния газов анализ и обикновено се провеждат при всяко рутинно посещение.
Точните граници зависят от клас на напрежение и стандарт. IEC 60422 дава таблици с категории; стойностите по-долу са ориентировъчни за обща силова трансформаторна инсталация.
| Параметър | Метод | Ново масло | Трябва да се изследва |
|---|---|---|---|
| Пробивно напрежение | IEC 60156 (2.5 mm gap) | > 60 kV | < 40 kV |
| Съдържание на вода | IEC 60814 (Karl Fischer) | < 10 ppm | > 20 до 30 ppm |
| Киселинност | IEC 62021 | < 0.03 mg KOH/g | > 0.15 mg KOH/g |
| Междуфазно напрежение | ASTM D971 | > 40 mN/m | < 25 mN/m |
DGA е диагностичното ядро. От дегазирана проба масло се извличат газовете и анализират чрез газова хроматография (ASTM D3612), за да се измерят газовете, свързани с повреди, разтворени в маслото. Патернът и съотношенията на газовете идентифицират вида на повредата, докато абсолютните концентрации и скоростта на промяна показват нейната тежест.
Рамки за интерпретация включват IEC 60599, триъгълника на Дювал (който използва метан, етилен и ацетилен) и IEEE C57.104, чието ревизирано издание от 2019 г. залага повече на статистически перцентилни граници и скорости на газообразуване, отколкото само на фиксирани прагове.
Всяка температура на дефект освобождава характерен микс от газове. Събития с ниска енергия предпочитат водород и метан; при по-високи температури се образува етилен; само при високоенергийни дъги се появява значителен ацетилен. Въглеродните оксиди сочат конкретно към целулозната (хартиена) изолация.
| Газ | Формула | Индикирана повреда |
|---|---|---|
| Водород | H2 | Частични разряди и корона |
| Метан | CH4 | Нискотемпературно прегряване, частични разряди |
| Етан | C2H6 | Умерена термична повреда |
| Етилен | C2H4 | Високотемпературно прегряване (горещ метал) |
| Ацетилен | C2H2 | Високоенергийни дъги |
| Въглероден оксид | CO | Деградация на целулоза (хартия) |
| Въглероден диоксид | CO2 | Стареене на целулозата и оксидация |
Всеки измерим ацетилен заслужава спешно внимание, тъй като той предполага дъгови процеси с енергия, достатъчна да застраши намотката. Покачване на въглеродните оксиди в комбинация с намаляващо съотношение CO2/CO предполага активно прегряване на хартията. Дефекти, разположени в близост до товарорегулиращи превключватели (load tap changers), изискват внимателна интерпретация, тъй като превключвателят по дизайн генерира дъгови газове; вижте регулиране на напрежението и превключватели на стъпки за контекст защо разделянето на отделенията има значение.
Газовете показват какво се случва в момента; фураните показват акумулирано износване на хартията. При деполимеризация на целулозата се освобождават фуранови съединения, предимно 2-фуралдехид (2-FAL), измерван чрез HPLC съгласно IEC 61198.
Концентрацията на фурани корелира със степента на полимеризация на хартията, така че тя оценява оставащия живот на изолацията, което DGA сам по себе си не може да направи. Изследването на фурани допълва електрическата диагностика на изолацията, като например индекс на поляризацията , при оценка на риска от край на експлоатационния живот.
Резултатите са толкова добри, колкото и пробата. Изтеглете масло от долния пробен кран в чист съд, изплакнат с масло, първо изплакнете крана и за DGA използвайте газо-плътна стъклена спринцовка или метален цилиндър, който изключва въздуха. Запишете температурата на маслото и околната температура и товара.
Рутинните интервали обикновено са годишни за скрининг и DGA при важни устройства, затягащи се до тримесечни или месечни при появяване на тенденция за газообразуване и повтарящи се в рамките на дни, ако ацетиленът се покачи рязко.
Проследяването на тези резултати ръчно в рамките на парк от активи е мястото, където данните се губят. Платформа за поддръжка като Fabrico може да планира вземането на проби, да съхранява история на тенденциите за всеки актив и да задейства сигнали при скорости на газообразуване. Запазете демонстрация на Fabrico, за да видите как историята на тестовете на маслото се вписва в по-широка програма за надеждност.
Важните трансформатори обикновено се скринират и тестват с DGA годишно. Увеличете честотата, когато се появи тенденция за газообразуване, ниско пробивно напрежение или висока влага, и вземете повторна проба в рамките на дни, ако ацетиленът или водородът се повишат рязко.
Ацетиленът се образува само при много високи температури, така че присъствието му индикира високоенергийни дъгови процеси вътре в резервоара. Дори няколко ppm налагат разследване, тъй като дъгите могат бързо да увредят намотките.
IEC 60422 обхваща надзора на минералните масла в експлоатация, IEC 60599 и IEEE C57.104 покриват интерпретацията на DGA, а ASTM D3612 покрива метода за извличане на газовете. Отделните свойства имат собствени методи, като IEC 60156 за пробивно напрежение.
Отчасти. Газовете на въглероден оксид сигнализират за активно напрежение върху хартията, докато анализът на фурани (2-FAL) корелира със степента на полимеризация и дава оценка на оставащия живот на целулозата, която само газовият анализ не може да предостави.
Вход
Блог
