Transformator dga test

发布时间：2. November 2025 18:50:27

Transformator DGA-Erkennung (gelöste Gasanalyse), ist der Kern durch die Analyse des Transformators Öl in den Fehler Eigenschaften des Gases gelöst, um festzustellen, ob es Überhitzung, Entladung und andere latente Fehler innerhalb der Ausrüstung, ist der Transformator Zustand Überwachung "Kern diagnostische Mittel".

Grundprinzip

Das interne Isolieröl und die festen Isoliermaterialien des Transformators zersetzen sich bei Fehlern wie Überhitzung und Entladung, wobei Gase wie Wasserstoff, Methan, Ethan, Ethylen und Acetylen entstehen. Diese Gase sind im Isolieröl gelöst, und durch die Ermittlung der Bestandteile, des Gehalts und der Veränderungstendenz der Gase ist es möglich, in umgekehrter Weise auf die Art und Schwere des Fehlers zu schließen.

Im Kern nachgewiesene Gase und zugehörige Fehler

  1. Wasserstoff (H₂) + Methan (CH₄): entspricht hauptsächlich Entladungen mit geringer Energie oder örtlicher Überhitzung (Temperatur <300°C).
  2. Ethan (C₂H₆) + Ethylen (C₂H₄): entspricht hauptsächlich hohen Überhitzungstemperaturen (300°C-700°C), je höher der Ethylenanteil, desto höher kann die Temperatur sein.
  3. Acetylen (C₂H₂): das charakteristische Gas für hochenergetische Entladungen; wenn signifikante Konzentrationen festgestellt werden, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit für schwerwiegende Fehler wie z. B. Bogenentladungen.
  4. Gesamtkohlenwasserstoffe (Summe der oben genannten Kohlenwasserstoffgase): Ein ungewöhnlich hoher Wert weist auf eine sich entwickelnde Fehlfunktion hin und erfordert besondere Aufmerksamkeit.

zentrale Rolle

  1. Fehlerwarnung: Wenn das Aussehen des Transformators keine Anomalien aufweist und die elektrischen Parameter normal sind, werden interne latente Fehler im Voraus erkannt, um eine plötzliche Abschaltung zu vermeiden.
  2. Fehlerort: Bestimmen Sie, ob der Fehler auf Überhitzung, Entladung oder Isolationsalterung durch die Gaskomponenten zurückzuführen ist, und geben Sie Hinweise zur Wartung.
  3. Zustandsbewertung: Verfolgung von Trends bei den Gaskonzentrationen, Bewertung der Fehlerentwicklungsrate und Erstellung angemessener Wartungspläne (z. B. Notabschaltungen oder geplante Wartung).

Gängige Nachweismethoden

  1. Offline-Prüfung: regelmäßige Probenahme von Transformatoröl, an das Labor mit Chromatographie-Analyse, niedrige Kosten, hohe Präzision, aber der Nachweis Zyklus ist lang, geeignet für Routine-Inspektion.
  2. Online-Detektion: Sammlung von Ölproben in Echtzeit und Analyse der Gase durch ein chromatographisches Online-Überwachungsgerät, das in Echtzeit fernüberwacht werden kann und sich für unbeaufsichtigte Umspannwerke oder wichtige Transformatoren eignet.

 

Die Analyse gelöster Gase (DGA) in Öl verfügt über eine Liste von Fehlergasen, die den Fehlertypen entsprechen, wobei die internationale Norm IEC 60599 und die nationale Norm GB/T 7252 kombiniert werden und systematisch von den Gaseigenschaften über die Fehlermechanismen bis hin zu Behandlungsvorschlägen sortiert werden:

I. Korrespondenztabelle der Kernfehlertypen und charakteristischen Gase

Störungstyp Wichtigste charakteristische Gase Sekundäre charakteristische Gase Temperaturbereich Typische Versagensszenarien
Teilentladung (Entladung mit geringer Energie) H₂ (Wasserstoff), CH₄ (Methan) C₂H₆ (Ethan), CO (Kohlenmonoxid) normale Temperaturen Teilentladungen, die durch Luftblasen, Verunreinigungen oder Grate in der Isolierung ausgelöst werden, sind häufig auf eine mangelhafte Wicklungsisolierung oder eine schlechte Gehäuseabdichtung zurückzuführen.
Überhitzung bei niedrigen Temperaturen (150-300°C) CH₄ (Methan), C₂H₄ (Ethylen) C₂H₆ (Ethan) 150-300°C Leichte Überlastungen der Wicklung, schlechter Kontakt des Stufenschalters, lokale Wirbelstromverluste im Kern.
Überhitzung bei mittleren Temperaturen (300-700°C) C₂H₄ (Ethylen), CH₄ (Methan) C₂H₆ (Ethan) 300-700°C Überhitzung durch starke Überlastung der Wicklungen, Ausfall des Kühlsystems und Mehrpunkt-Erdung des Kerns.
Überhitzung bei hohen Temperaturen (>700°C) C₂H₄ (Ethylen), CH₄ (Methan) C₂H₂ (Acetylen) (Spur) ＞700℃ Überhitzung von Metallteilen durch Kurzschlüsse zwischen den Windungen der Wicklungen, schlecht gelötete Leitungen und Streuflüsse.
Bogenentladung (Hochenergieentladung) C₂H₂ (Acetylen), H₂ (Wasserstoff) CH₄ (Methan), C₂H₄ (Ethylen) ＞1000°C Heftige Entladungen, wie z. B. der Ausfall der Wicklungsisolierung, Lichtbogenbildung bei Stufenschaltern, Überschlag des Gehäuses usw., können zu einer Explosion des Geräts führen.
Alterung der Isolierung (Ausfall der festen Isolierung) CO (Kohlenmonoxid), CO₂ (Kohlendioxid) H₂ (Wasserstoff), CH₄ (Methan) Langfristiger Anstieg der Betriebstemperatur Abgenutztes, feuchtes oder oxidiertes Isolierpapier/-pappe, das häufig in älteren Transformatoren oder Geräten zu finden ist, die über einen längeren Zeitraum überlastet waren.

II. diagnostischer Wert von Schlüsselgasen

  1. Acetylen (C₂H₂)
    • KernindikatorenDas einzige Gas, das eindeutig eine hochenergetische Entladung widerspiegelt, und Konzentrationen von mehr als 5 μL/L sind von dringender Bedeutung.
    • typisches SzenarioLichtbogenentladung, Isolationsdurchschlag, z. B. Kurzschluss von Wicklungen zwischen Windungen oder Abtragen von Stufenschalterkontakten.
    • Empfehlungen zur Handhabung: Schalten Sie bei Wartungsarbeiten sofort den Strom ab, um Schäden am Gerät zu vermeiden.
  2. Wasserstoff (H₂)
    • FrühwarnungCharakteristisches Gas von Teilentladungen oder Feuchtigkeit in Konzentrationen von >100 μL/L Zu beachtender Trend.
    • ZurückhaltungDer Ölstand kann nach dem Ölen eines neuen Transformators kurzzeitig ansteigen (<1000 μL/L ist normal) und muss in Verbindung mit historischen Daten beurteilt werden.
  3. Ethylen (C₂H₄)
    • TemperaturanzeigeJe höher der Gehalt, desto höher die Überhitzungstemperatur. Wenn z. B. der Anteil von C₂H₄ an den gesamten Kohlenwasserstoffen >70% beträgt, kann die Temperatur >500 °C betragen.
    • typisches SzenarioÜberhitzung der Wicklung, Wirbelstromverluste im Kern.
  4. Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO₂)
    • Alterung der IsolierungErhöhtes CO/CO₂-Verhältnis deutet auf den Ausfall der festen Isolierung hin. Wenn z. B. CO > 1000 μL/L und CO₂ > 10.000 μL/L, kann es zu einer Verschlechterung des Isolierpapiers kommen.
    • ZurückhaltungCO/CO₂-Verhältnis: Das CO/CO₂-Verhältnis kann aufgrund von Öloxidation während des normalen Betriebs langsam ansteigen und muss mit einem Test des Furfuralgehalts kombiniert werden, um eine umfassende Beurteilung zu erhalten.

Drei, drei Verhältnis Methode der Fehlerdiagnose Logik

Die trilogarithmische Methode funktioniert durch Berechnung von C₂H₂/C₂H₄,CH₄/H₂,C₂H₄/C₂H₆ Das Verhältnis des Ergebnisses wird in eine Codekombination umgewandelt, die der Fehlerart wie folgt entspricht:
Code-Kombination Störungstyp typisches Merkmal
0 0 0 Problemlos Alle Gaswerte lagen innerhalb der angegebenen Werte (z. B. C₂H₂ < 5 μL/L, Gesamtkohlenwasserstoffe < 150 μL/L).
0 0 1 Überhitzung bei niedrigen Temperaturen (150-300°C) CH₄ und C₂H₄ waren dominant und C₂H₂ wurde nicht nachgewiesen.
0 2 2 Überhitzung bei hohen Temperaturen (>700°C) C₂H₄ machte >70% der gesamten Kohlenwasserstoffe aus, mit Spurenmengen von C₂H₂.
1 0 1 Teilentladung H₂ und CH₄ sind vorherrschend und CO kann erhöht sein.
2 0 2 elektrische Bogenentladung C₂H₂ war signifikant erhöht (>5 μL/L) mit gleichzeitigem Anstieg von H₂ und C₂H₄.
2 1 2 Lichtbogenentladung + Überhitzung C₂H₂, H₂ und C₂H₄ sind allesamt hoch, was wahrscheinlich auf die Überhitzung des Lichtbogens durch den Ausfall der Isolierung zurückzuführen ist.

IV. Gasgehalt Notationswerte und Behandlungsempfehlungen

Gasart Aufmerksamkeitswert (μL/L) Empfehlungen zur Handhabung
Acetylen (C₂H₂) ＞5 Schalten Sie zu Wartungszwecken sofort die Stromzufuhr ab und suchen Sie nach einer Fehlerquelle für die Bogenentladung.
Ethylen (C₂H₄) ＞100 Verfolgen Sie den Trend und analysieren Sie die Ursache der Überhitzung (z. B. Last, Kühlsystem), wenn sie weiter zunimmt.
Wasserstoff (H₂) ＞1000 Prüfen Sie in Verbindung mit der Teilentladungsüberwachung auf Feuchtigkeit oder Isolationsfehler.
Gesamtkohlenwasserstoff ＞150 Analysieren Sie die Gasproduktionsrate; wenn die absolute Gasproduktionsrate >10 ml/Tag beträgt, ist eine verstärkte Überwachung oder ein Stromausfall erforderlich.
CO/CO₂-Verhältnis >0,3 (Alterung der Isolierung) Testen Sie den Furfuralgehalt, um die Lebensdauer der festen Isolierung zu beurteilen, und ersetzen Sie das Isolierpapier, falls erforderlich.

V. Umfassendes Diagnoseverfahren

  1. VorabentscheidungsersuchenVergleichen Sie den Gasgehalt mit den notierten Werten und veranlassen Sie weitere Analysen, wenn ein Gas den Grenzwert überschreitet.
  2. TrendanalyseBerechnen Sie die Gasproduktionsrate (absolut/relativ), um die Entwicklungsrate des Fehlers zu bestimmen. Eine absolute Gasproduktionsrate von > 10 ml/Tag weist beispielsweise auf eine aktive Störung hin.
  3. Trinomialverfahren (math.)Zielfehlertypen auf der Grundlage von Codekombinationen und Beseitigung von Störfaktoren (z. B. Gerätetyp, Betriebsgeschichte).
  4. Mittel der ÜberprüfungBestätigung der Diagnose durch Kombination von Teilentladungsüberwachung, Prüfung der Verformung der Wicklung, Prüfung des Isolationswiderstands usw.
  5. Empfehlungen für die Entscheidungsfindung::
    • NotfallbehandlungWenn C₂H₂＞5 μL/L oder die Gasproduktionsrate abnormal ansteigt, schalten Sie sofort die Stromversorgung zur Wartung ab.
    • planmäßige WartungVeranlassen Sie eine vorbeugende Prüfung oder eine Inspektion der Haube, wenn die Gesamtkohlenwasserstoffe weiter ansteigen, aber die Notfallschwelle nicht erreichen.
    • ZustandsüberwachungRegelmäßige Probenahme und Verfolgung zur Erstellung einer DGA-Trendkurve zur Vorhersage der Lebensdauer der Geräte.

VI. Erklärung über besondere Umstände

  1. Neu in Betrieb genommene Geräte::
    • Ein vorübergehender Anstieg von H₂ und CH₄ kann nach der Ölinjektion auftreten (<1000 μL/L ist normal), und die Stabilität der Daten sollte nach 3-6 Monaten beobachtet werden.
  2. Abzapfwechsler unter Last::
    • Die DGA-Daten des Ölraums des Umschalters sind separat zu analysieren. C₂H₂ > 2 μL/L kann auf einen Kontaktabbrand hinweisen.
  3. Nicht-Mineralöl-Isolierung::
    • Die Kriterien für die Bestimmung der DGA für Esteröle oder Silikonöle unterscheiden sich von denen für Mineralöle und erfordern eine Bezugnahme auf spezielle Richtlinien (z. B. IEC 62770).

VII. Verweis auf Normen und Instrumente

  1. internationale NormIEC 60599 Interpretative Guidelines for the Analysis of Dissolved Gases in Mineral Oil Filled Electrical Equipment in Service.
  2. nationaler StandardGB/T 7252 Guidelines for Analysis and Judgement of Dissolved Gases in Transformer Oil.
  3. Analysewerkzeug::
    • Offline-TestsGaschromatograph
    • Online-Überwachung: Photoakustisches Spektrometer
Anhand der obigen Liste können Fehlertypen auf der Grundlage der DGA-Daten schnell lokalisiert werden, und in Verbindung mit der Gasproduktionsrate und der Trendanalyse können gezielte Wartungsstrategien formuliert werden, um das Risiko eines plötzlichen Transformatorausfalls zu minimieren.