AnNaftni tester za raztopljen plin (pogosto ga imenujemo raztopljeni analizator plina, DGA)je specializiran instrument, ki se uporablja za odkrivanje in merjenje plinov, raztopljenih v izolacijskih oljih, zlasti transformatorskega olja . To je ključno orodje pri spremljanju stanja in diagnozi napak električne opreme, kot so transformatorji .
1. Ozadje in pomen
Olje za izolacijo transformatorjadeluje tako kot električni izolator in hladilno tekočino ., kadar se v notranjosti transformatorjev pojavijo električne napake kot pregrevanje, lok, izcedek iz korone ali razpad izolacije-v olje se proizvajajo različni plini in raztopijo.
Thevrsta in koncentracija teh raztopljenih plinovso diagnostični kazalci stanja transformatorja in pomagajo pri odkrivanju napak zgodaj .
2. Skupni raztopljeni plini in njihov pomen
| Plin | Indikacija napak |
|---|---|
| Vodik (H₂) | Delni izcedek ali koronski izpust |
| Metan (ch₄) | Nizkotemperaturne toplotne napake (<300°C) |
| Etilen (C₂H₄) | Pregrevanje večje temperature (300–700 stopinj) |
| Acetilen (C₂H₂) | Električni lok (zelo visoka temperatura) |
| Ogljikov monoksid (CO) | Degradacija izolacije papirja |
| Ogljikov dioksid (Co₂) | Degradacija izolacije papirja |
| Etan (c₂h₆) | Toplotne napake pri zmernih temperaturah |
3. Načela in metode testiranja
Ekstrakcija plina:Pline morajo biti pred merjenjem ločiti od vzorca olja . Skupne metode:
Ekstrakcija vakuuma:Olje je izpostavljeno vakuumu, zaradi česar plini izhajajo iz raztopine .
Tehnika glavnega prostora:Olje se segreva v zaprti viali in plini se uravnotežijo v glavni prostor nad oljem, ki se nato vzorči .
Ekstrakcija membrane:Selektivne prepustne membrane Ločeni plini .
Analiza plina:
Plinska kromatografija (GC):Najpogostejša metoda; loči pline prek stolpcev in jih zazna z uporabo plamenskih ionizacijskih detektorjev (FID) ali termične detektorje prevodnosti (TCD) .
Ne disperzivni infrardeči senzorji (NDIR):Za določene pline, kot sta co₂ ali co .
Fotoakustični ali elektrokemični senzorji:Za specifično zaznavanje plina v prenosnih analizatorjih .
4. Tipične komponente opreme
| Komponenta | Delovanje |
|---|---|
| Vnos vzorca | Vmesnik za vzorčenje olja |
| Sistem za pridobivanje plina | Loči raztopljene pline od nafte |
| Kromatografski stolpec | Loči pline za odkrivanje posameznika |
| Detektorji | Kvantificirajte pline (FID, TCD, NDIR itd. .) |
| Enota za obdelavo podatkov | Nadzoruje instrumente in analizira rezultate |
| Prikaz/vmesnik | Prikazuje rezultate in diagnostične interpretacije |
| Sistem za oskrbo s plinom | Nosilni plini (helij, dušik) za kromatografijo |
5. Diagnoza napak z uporabo DGA
Ključne metode interpretacije:
Metode razmerja:Na primer razmerje Rogers, Duval Triangle in IEC, ki uporabljajo razmerja določenih plinov za diagnosticiranje tipov napak .
Analiza trendov:Spremljanje koncentracije plina sčasoma za oceno napredovanja napak .
Značilne napake z diagnozo:
Toplotno pregrevanje (nizka, srednja ali visoka temperatura)
Električni izpusti (delni izcedek, lov)
Izolacijsko staranje in degradacija
6. Operativni premisleki
Vzorčna zbirka:
Je treba storiti previdno, da se izognete kontaminaciji z atmosferskim zrakom .
Uporabite čiste, suhe posode, običajno steklene steklenice z zračnimi tesnili .
Vzorci olja pogosto zahtevajofiltracijaČe želite odstraniti delce .
Kalibracija in vzdrževanje:
Redna kalibracija s plinskimi standardi je ključnega pomena za natančnost .
Vzdrževanje vključuje čiščenje stolpcev, zamenjavo nosilnih plinov in servisiranje detektorja .
7. Napredne funkcije
Prenosni modeli:Za terensko testiranje z močjo baterije in hitrejšimi rezultati .
Samodejna programska oprema za diagnozo napak:Ocene vrste napak in resnosti .
Integracija daljinskega spremljanja:Povezava se s SCADA ali drugimi sistemi za neprekinjeno spremljanje stanja transformatorjev .
Zaznavanje z več plini:Hkratno merjenje več napačnih plinov .
Shranjevanje in poročanje podatkov:Za analizo trendov in zgodovinske zapise .
8. Industrijski standardi
IEC 60599:Vodnik za razlago analize raztopljenega plina .
IEEE C57.104:Vodnik za razlago plinov, ustvarjenih v transformatorskem olju z električnimi in toplotnimi napakami .
ASTM D3612:Standardne preskusne metode za raztopljene pline v izolacijski nafti s plinsko kromatografijo
9. Pogosta vprašanja
V1: Kako pogosto je treba izvajati analizo raztopljenega plina na transformatorjih?
A:Skupna praksa je letno testiranje za transformatorje v službi, pogosteje, če prejšnji preskusi kažejo napake v razvoju .
V2: Ali lahko analiza raztopljenega plina odkrije vse vrste napak transformatorjev?
A:Zgodaj zazna večino električnih in toplotnih napak, vendar lahko mehanske težave ali zunanje težave zahtevajo drugo diagnostiko .
V3: Kolikšen je potreben minimalni obseg vzorca?
A:Običajno med 20 in 100 ml, odvisno od modela opreme .
V4: Kako dolgo traja tipičen test?
A:Od nekaj minut v prenosnih napravah do približno 30–60 minut v opremi laboratorijske ocene .
V5: Ali je mogoče analizo raztopljenega plina opraviti na spletu (brez vzorčenja nafte)?
A:Da, spletni sistemi DGA obstajajo za neprekinjeno spremljanje, vendar zahtevajo namestitev in umerjanje .
V6: Kakšna so tveganja za nepravilno vzorčenje?
A:Kontaminacija zraka lahko povzroči napačne odčitke plina; Nepravilno skladiščenje lahko privede do izgube plina ali razgradnje vzorca .