Transformador dga test
发布时间：2 de noviembre de 2025 18:50:27
Transformador de detección DGA (análisis de gases disueltos), el núcleo es a través del análisis de aceite del transformador disuelto en las características de fallo del gas, para determinar si hay sobrecalentamiento, descarga y otros fallos latentes en el equipo, es el transformador de vigilancia del estado "medios de diagnóstico del núcleo".
principio básico
El aceite aislante interno y los materiales aislantes sólidos del transformador se descomponen en caso de averías como sobrecalentamiento y descarga, produciendo gases como hidrógeno, metano, etano, etileno y acetileno. Estos gases se disuelven en el aceite aislante, y mediante la detección de los componentes, el contenido y la tendencia de cambio de los gases, se puede deducir inversamente el tipo y la gravedad de la avería.
Gases detectados en el núcleo y fallos correspondientes
- Hidrógeno (H₂) + metano (CH₄): corresponde principalmente a descargas de baja energía o sobrecalentamiento localizado (temperatura <300°C).
- Etano (C₂H₆) + Etileno (C₂H₄): corresponde principalmente a altas temperaturas de recalentamiento (300°C-700°C), tanto más cuanto mayor sea el contenido de etileno.
- Acetileno (C₂H₂): el gas característico de las descargas de alta energía del núcleo, siempre que se detecten niveles significativos, existe una alta probabilidad de que se produzcan fallos graves como la descarga de arco.
- Hidrocarburos totales (suma de los gases hidrocarburos anteriores): Un total anormalmente alto indica un mal funcionamiento en desarrollo y requiere atención centrada.
papel central
- Aviso de avería: Cuando no hay ninguna anomalía en el aspecto del transformador y los parámetros eléctricos son normales, se detectan con antelación las averías internas latentes para evitar una parada repentina.
- Localización del fallo: Determina si el fallo es por sobrecalentamiento, descarga o envejecimiento del aislamiento a través de los componentes de gas, proporcionando una dirección para el mantenimiento.
- Evaluación del estado: seguimiento de las tendencias en los niveles de gas, evaluación de la tasa de desarrollo de fallos y formulación de planes de mantenimiento razonables (por ejemplo, cortes de emergencia o mantenimiento planificado).
Métodos comunes de detección
- Pruebas fuera de línea: muestreo regular del aceite del transformador, enviado al laboratorio con análisis de cromatografía, bajo coste, alta precisión, pero el ciclo de detección es largo, adecuado para la inspección rutinaria.
- Detección en línea: recogida en tiempo real de muestras de aceite y análisis de gases mediante un dispositivo de control cromatográfico en línea, que puede supervisarse a distancia en tiempo real y es adecuado para subestaciones desatendidas o transformadores importantes.
El Análisis de Gases Disueltos (AGD) en petróleo tiene una lista de gases de fallo correspondientes a los tipos de fallo, combinando la norma internacional IEC 60599 y la norma nacional GB/T 7252, y clasificando sistemáticamente desde las características del gas, los mecanismos de fallo hasta las sugerencias de tratamiento:
I. Tabla de correspondencias de los tipos de fallo del núcleo y los gases característicos
| Tipo de avería | Principales gases característicos | Gases característicos secundarios | rango de temperatura | Situaciones típicas de fallo |
|---|---|---|---|---|
| Descarga parcial (descarga de baja energía) | H₂ (hidrógeno), CH₄ (metano) | C₂H₆ (etano), CO (monóxido de carbono) | temperaturas normales | Las descargas parciales provocadas por burbujas de aire, impurezas o rebabas en el aislamiento suelen deberse a un aislamiento defectuoso del bobinado o a una mala estanqueidad de la carcasa. |
| Sobrecalentamiento a baja temperatura (150-300°C) | CH₄ (metano), C₂H₄ (etileno) | C₂H₆ (etano) | 150-300°C | Pequeñas sobrecargas del bobinado, mal contacto del cambiador de tomas, pérdidas localizadas por corrientes parásitas en el núcleo. |
| Sobrecalentamiento a temperatura media (300-700°C) | C₂H₄ (etileno), CH₄ (metano) | C₂H₆ (etano) | 300-700°C | Sobrecalentamiento debido a una sobrecarga grave de los devanados, fallo del sistema de refrigeración y puesta a tierra multipunto del núcleo. |
| Sobrecalentamiento a alta temperatura (>700°C) | C₂H₄ (etileno), CH₄ (metano) | C₂H₂ (acetileno) (trazas) | ＞700℃ | Sobrecalentamiento de las piezas metálicas provocado por cortocircuitos entre las vueltas del devanado, cables mal soldados y fugas de flujo magnético. |
| Descarga de arco (descarga de alta energía) | C₂H₂ (acetileno), H₂ (hidrógeno) | CH₄ (metano), C₂H₄ (etileno) | ＞1000℃ | Las descargas violentas, como la rotura del aislamiento de los devanados, la formación de arcos en el cambiador de tomas, la inflamación de la carcasa, etc., pueden provocar la explosión del equipo. |
| Envejecimiento del aislamiento (rotura del aislamiento sólido) | CO (monóxido de carbono), CO₂ (dióxido de carbono) | H₂ (hidrógeno), CH₄ (metano) | Aumento de la temperatura de funcionamiento a largo plazo | Papel/cartón aislante deteriorado, húmedo u oxidado, que suele encontrarse en transformadores antiguos o equipos que han estado sobrecargados durante mucho tiempo. |
II. Valor diagnóstico de los gases clave
-
Acetileno (C₂H₂)
- Indicadores básicos: El único gas que refleja claramente una descarga de alta energía y los niveles >5 μL/L son motivo de preocupación urgente.
- escenario típicoDescarga de arco, rotura del aislamiento, por ejemplo, cortocircuito de los devanados entre espiras o ablación de los contactos del cambiador de tomas en carga.
- Recomendaciones para la manipulaciónPara realizar el mantenimiento, desconecte inmediatamente la alimentación para evitar daños en el equipo.
-
Hidrógeno (H₂)
- alerta rápida: Gas característico de descargas parciales o humedad a niveles >100 μL/L Tendencia a seguir.
- sujeción: El nivel de aceite puede aumentar brevemente después de engrasar un transformador nuevo (<1000 μL/L es normal), y debe juzgarse junto con los datos históricos.
-
Etileno (C₂H₄)
- indicación de temperaturaTemperatura de sobrecalentamiento: Cuanto mayor sea el contenido, mayor será la temperatura de sobrecalentamiento. Por ejemplo, si el C₂H₄ es >70% del total de hidrocarburos, la temperatura puede ser >500 °C.
- escenario típicoSobrecalentamiento del devanado, pérdidas por corrientes parásitas en el núcleo.
-
Monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO₂)
- Envejecimiento del aislamiento: Una relación CO/CO₂ elevada refleja la rotura del aislamiento sólido. Por ejemplo, si CO > 1000 μL/L y CO₂ > 10.000 μL/L, puede haber deterioro del papel aislante.
- sujeciónLa relación CO/CO₂ puede aumentar lentamente debido a la oxidación del aceite durante el funcionamiento normal, y debe combinarse con una prueba de contenido de furfural para emitir un juicio completo.
Tres, método de tres relaciones de la lógica de diagnóstico de fallos
El método trigonométrico calcula C₂H₂/C₂H₄yCH₄/H₂yC₂H₄/C₂H₆ La relación de los resultados se convierte en combinaciones de códigos correspondientes a los tipos de fallo del siguiente modo:
| combinación de códigos | Tipo de avería | característica típica |
|---|---|---|
| 0 0 0 | sin problemas | Todos los niveles de gases estaban dentro de los valores anotados (por ejemplo, C₂H₂ < 5 μL/L, hidrocarburos totales < 150 μL/L). |
| 0 0 1 | Sobrecalentamiento a baja temperatura (150-300°C) | CH₄ y C₂H₄ fueron dominantes y no se detectó C₂H₂. |
| 0 2 2 | Sobrecalentamiento a alta temperatura (>700°C) | El C₂H₄ representó >70% del total de hidrocarburos, con trazas de C₂H₂. |
| 1 0 1 | descarga parcial | El H₂ y el CH₄ son dominantes y el CO puede ser elevado. |
| 2 0 2 | descarga de arco eléctrico | El C₂H₂ estaba significativamente elevado (>5 μL/L) con aumentos concomitantes de H₂ y C₂H₄. |
| 2 1 2 | Descarga de arco + sobrecalentamiento | C₂H₂, H₂ y C₂H₄ son todos altos, probablemente debido al sobrecalentamiento del arco provocado por la rotura del aislamiento. |
IV. Valores de notación del contenido de gas y recomendaciones de tratamiento
| Tipo de gas | Valor de atención (μL/L) | Recomendaciones para la manipulación |
|---|---|---|
| Acetileno (C₂H₂) | ＞5 | Apague inmediatamente la fuente de alimentación para el mantenimiento y la localización de averías de la fuente de descarga del arco. |
| Etileno (C₂H₄) | ＞100 | Siga la tendencia y analice la causa del sobrecalentamiento (por ejemplo, carga, sistema de refrigeración) si sigue aumentando. |
| Hidrógeno (H₂) | ＞1000 | Junto con el control de descargas parciales, compruebe si hay humedad o defectos de aislamiento. |
| hidrocarburo total | ＞150 | Analizar la tasa de producción de gas, si la tasa absoluta de producción de gas es >10 mL/día se requiere un aumento de la vigilancia o un corte de energía. |
| Relación CO/CO₂ | >0,3 (envejecimiento del aislamiento) | Compruebe el contenido de furfural para evaluar la vida útil del aislamiento sólido y sustituya el papel aislante si es necesario. |
V. Proceso de diagnóstico integral
- sentencia preliminarComparar el contenido de gas con los valores anotados e iniciar nuevos análisis si un gas supera el límite.
- Análisis de tendenciasCalcular la tasa de producción de gas (absoluta/relativa) para determinar la tasa de desarrollo de la falla. Por ejemplo, una tasa de producción de gas absoluta > 10 mL/día indica una falla activa.
- método trinomial (matem.)Tipos de avería específicos basados en combinaciones de códigos y eliminación de factores de interferencia (por ejemplo, tipo de equipo, historial de funcionamiento).
- Medios de verificaciónConfirmación del diagnóstico combinando el control de las descargas parciales, las pruebas de deformación del bobinado, las pruebas de resistencia del aislamiento, etc.
- Recomendaciones para la toma de decisiones::
- tratamiento de urgencia: Si C₂H₂＞5 μL/L o la tasa de producción de gas se dispara de forma anormal, desconecte inmediatamente la fuente de alimentación para su mantenimiento.
- mantenimiento programadoControl preventivo o inspección de la campana cuando los hidrocarburos totales sigan aumentando pero no alcancen el umbral de emergencia.
- Control de las condicionesControl y muestreo periódicos para establecer una curva de tendencia de DGA que permita predecir la vida útil de los equipos.
VI. Declaración de circunstancias especiales
- Equipos recién puestos en servicio::
- Puede producirse una elevación transitoria de H₂ y CH₄ tras la inyección de aceite (<1000 μL/L es normal), y la estabilidad de los datos debe observarse al cabo de 3-6 meses.
- cambiador de tomas bajo carga::
- Los datos DGA del compartimento de aceite del interruptor de desvío deben analizarse por separado. C₂H₂ > 2 μL/L puede indicar quemadura del contacto.
- Aislamiento de aceite no mineral::
- Los criterios para determinar la DGA de los aceites de éster o de silicona son diferentes de los de los aceites minerales y requieren la referencia a directrices especializadas (por ejemplo, IEC 62770).
VII. Referencia a normas y herramientas
- norma internacionalIEC 60599 Directrices interpretativas para el análisis de gases disueltos en equipos eléctricos en servicio rellenos de aceite mineral.
- norma nacionalGB/T 7252 Directrices para el análisis y la evaluación de los gases disueltos en el aceite de los transformadores.
- herramienta de análisis::
- pruebas fuera de líneaCromatógrafo de gases
- Supervisión en líneaEspectrómetro fotoacústico
Con la lista anterior, es posible localizar rápidamente los tipos de avería basándose en los datos de DGA, y formular estrategias de mantenimiento específicas junto con la tasa de producción de gas y el análisis de tendencias para minimizar el riesgo de fallo repentino del transformador.
