Apa saja gas terlarut dalam minyak transformator? Tujuh karakteristik gangguan gas secara rinci
发布时间: 发布时间15 Mei 2026 10:09:25
- gas yang rusak: transformator terendam minyak terjadi kesalahan panas berlebih atau pelepasan internal, minyak isolasi dan bahan isolasi padat akan terurai dan menghasilkan gas karakteristik yang terlarut dalam minyak, komponen dan kandungan gas secara langsung mencerminkan jenis dan tingkat keparahan kesalahan
- Tujuh gas intiHidrogen (H₂), Karbon Monoksida (CO), Karbon Dioksida (CO₂), Metana (CH₄), Etana (C₂H₆), Etilen (C₂H₄), Asetilena (C₂H₂), yang masing-masing sesuai dengan mode kegagalan yang berbeda
- Prinsip-prinsip DiagnostikKombinasi gas yang dihasilkan oleh berbagai jenis sesar memiliki tingkat keteraturan sidik jari, dan jenis sesar dapat diidentifikasi secara akurat dengan menganalisis hubungan antara konsentrasi dan rasio masing-masing gas
- Sarana deteksiSistem pemantauan online secara otomatis menyelesaikan seluruh proses ekstraksi, degassing, pemisahan, dan deteksi minyak, dan secara bersamaan dapat menghasilkan konsentrasi yang tepat dari tujuh gas dalam satu analisis.
1. Mekanisme pembangkitan gas yang salah
Selama operasi normal transformator, minyak isolasi dan bahan isolasi padat perlahan-lahan menua karena tekanan listrik, termal, dan mekanis, menghasilkan sejumlah kecil gas yang terlarut dalam minyak. Ketika terjadi ketidaknormalan internal - baik itu panas berlebih yang terlokalisasi, panas berlebih secara keseluruhan, atau pelepasan listrik - kerusakan rantai molekul organik yang sesuai akan meningkat secara dramatis dan laju produksi gas meningkat secara eksponensial.
Pemanasan berlebih pada suhu yang berbeda bekerja pada struktur molekul yang berbeda untuk menghasilkan produk perengkahan yang berbeda; berbagai jenis pelepasan (pelepasan parsial, pelepasan percikan, pelepasan busur) melepaskan tingkat energi yang sangat berbeda, sehingga menghasilkan jenis dan proporsi gas yang sangat berbeda. Ini adalah dasar ilmiah untuk mendiagnosis kesalahan dengan menganalisis gas terlarut dalam minyak.
2. Tabel referensi silang dari tujuh karakteristik gas
| Nama gas | rumus kimia (misalnya air H2O) | Jenis kesalahan utama | mekanisme produksi | Fitur utama |
|---|---|---|---|---|
| hidrogen (gas) | H₂ | Pelepasan sebagian, pelepasan energi rendah, korona | Molekul minyak memecah ikatan C-H dengan adanya medan listrik untuk menghasilkan pengikatan radikal hidrogen | Gas paling ringan, paling mungkin keluar dari minyak; tanda awal masalah |
| metana CH4 | CH₄ | Suhu rendah yang terlalu panas dalam oli (300 ~ 500°C) | Rantai alkana dalam minyak terputus pada suhu sedang untuk membentuk radikal metil | Penanda suhu rendah yang terlalu panas, sering kali bersamaan dengan etana |
| etana (C2H6) | C₂H₆ | Suhu rendah yang terlalu panas dalam oli (300 ~ 500°C) | Pengikatan dua radikal metil atau pemutusan rantai C₂ | Konfirmasi gangguan termal suhu rendah dan sedang ketika disertai dengan metana |
| vinil | C₂H₄ | Suhu tinggi yang terlalu panas dalam oli (>500°C) | Pemutusan ikatan C-C secara besar-besaran pada suhu tinggi untuk bergabung kembali menjadi hidrokarbon tak jenuh | Tanda suhu tinggi yang terlalu panas, terjadi dalam jumlah besar pada suhu yang melebihi 500°C |
| ethyne C2H2 | C₂H₂ | Pelepasan busur, pelepasan energi tinggi | Pembentukan ikatan rangkap tiga C≡C pada suhu busur yang sangat tinggi | Gangguan pelepasan adalah indikator yang menentukan, jejak kejadian memerlukan investigasi pemadaman |
| karbon monoksida CO | CO | Terlalu panas atau rusaknya bahan isolasi padat | Penguraian selulosa pada kertas/papan isolasi di bawah pengaruh panas | Rasio CO/CO₂ adalah parameter utama untuk menentukan tingkat penuaan insulasi |
| karbon dioksida CO2 | CO₂ |
3. Nilai diagnostik terperinci dari masing-masing gas
3.1 Hidrogen - prekursor yang paling sensitif terhadap kegagalan
Hidrogen adalah gas patahan dengan berat molekul terkecil dan paling cepat menyebar. Hampir semua jenis patahan pada awalnya menghasilkan hidrogen, menjadikannya indikator yang paling sensitif namun paling tidak spesifik. Peningkatan hidrogen saja biasanya menunjukkan adanya pelepasan parsial atau korona; jika disertai dengan peningkatan kadar gas hidrokarbon lainnya, penilaian lebih lanjut diperlukan sesuai dengan hukum kombinasi.
3.2 Gas Hidrokarbon - Indikator Klasifikasi untuk Kegagalan Termal
Metana dan etana mewakili panas berlebih pada suhu rendah, etilena mewakili panas berlebih pada suhu tinggi, dan asetilena mewakili pelepasan busur api. Proporsionalitas keempat gas hidrokarbon ini merupakan dasar utama untuk menentukan kisaran suhu dan tingkat energi gangguan. Sebagai contoh, semakin tinggi rasio etilena/etana, semakin tinggi suhu superheat; begitu asetilena hadir, tidak peduli seberapa rendah konsentrasinya, itu berarti ada pelepasan yang parah.
3.3 Karbon oksida - indikator masa pakai untuk insulasi padat
CO dan CO₂ berasal dari dekomposisi termal kertas dan papan isolasi, yang merupakan sumber yang sama sekali berbeda dari gas hidrokarbon yang dihasilkan oleh penguraian minyak. peningkatan rasio CO / CO₂ biasanya berarti bahwa insulasi padat menua pada tingkat yang dipercepat. Bagian data ini sangat penting untuk menilai sisa umur transformator secara keseluruhan.
4. Korespondensi antara kombinasi gas dan jenis patahan
4.1 Mode kegagalan termal
Panas berlebih oli murni (misalnya panas berlebih lokal karena kontak yang buruk dengan pengubah keran beban): terutama metana dan etilena, sejumlah kecil etana, hampir tidak ada asetilena. Panas berlebih isolasi padat: CO dan CO₂ yang jauh lebih tinggi berdasarkan gas-gas yang terlalu panas dari minyak.
4.2 Mode Kegagalan Pelepasan
Pelepasan lokal: hidrogen mendominasi, disertai sejumlah kecil metana. Pelepasan percikan: hidrogen + asetilena pada saat yang sama, kandungan asetilena tidak tinggi. Pelepasan busur api: Asetilena meningkat tajam, sementara etilena dan hidrogen meningkat secara substansial, sinyal gangguan paling serius di dalam transformator.
5. Pertanyaan yang sering diajukan
5.1 T. Berapa nilai normal gas terlarut dalam minyak?
J: Nilai gas bervariasi untuk transformator dengan level tegangan dan kapasitas yang berbeda. Secara umum, nilai catatan hidrogen dari transformator yang beroperasi adalah sekitar 150 μL/L, nilai catatan asetilena sekitar 5 μL/L (220kV ke atas), dan nilai catatan hidrokarbon total sekitar 150 μL/L. Nilai spesifik harus ditentukan dengan mengacu pada laporan uji pabrik peralatan dan peraturan operasi.
5.2 T. Mengapa hidrogen meningkat tetapi gas lainnya normal?
J: Situasi ini biasanya menunjukkan pelepasan sebagian atau korona. Karena pelepasan energi rendah terutama memutus ikatan C-H untuk menghasilkan hidrogen, tidak cukup untuk memutus ikatan C-C untuk menghasilkan gas hidrokarbon. Tetapi juga perlu mengecualikan air dalam hidrogen elektrolisis minyak, hidrogen katalitik bahan baja tahan karat dan faktor non-kesalahan lainnya.
5.3 T. Apakah keberadaan asetilena selalu berarti kesalahan?
J: Keberadaan asetilena dalam trafo operasi memerlukan perhatian yang tinggi. Meskipun konsentrasinya sangat rendah (1 ~ 2 μL / L), perlu untuk mempersingkat periode pengujian dan memantaunya secara intensif. Jika asetilena menunjukkan tren kenaikan terus menerus, pada dasarnya dipastikan bahwa ada kesalahan pelepasan internal, dan pemadaman harus diatur untuk pemeriksaan sesegera mungkin.
5.4 T. Bagaimana rasio CO/CO₂ ditafsirkan?
J: Rasio CO/CO₂ yang lebih besar dari 0,1 atau peningkatan yang stabil menunjukkan bahwa insulasi padat mengalami penuaan termal yang tidak normal. Semakin tinggi rasionya dan semakin curam trennya, semakin cepat insulasi mengalami penuaan. Namun, perlu dicatat bahwa CO dan CO₂ juga akan meningkat secara perlahan pada awal pengoperasian trafo baru, yang merupakan proses penuaan yang normal.
5.5 T. Bagaimana dengan perbedaan antara data gas dari pemantauan kromatografi minyak on-line dan off-line?
J: Adalah hal yang normal jika terdapat beberapa kesalahan antara pemantauan on-line dan deteksi off-line, karena metode pengambilan sampel yang berbeda, metode degassing, perbedaan detektor, dll. Kuncinya adalah mencari tren yang konsisten. Kuncinya adalah untuk melihat apakah trennya konsisten - jika keduanya menunjukkan bahwa gas yang sama meningkat terus menerus, meskipun ada perbedaan nilai absolut, tren tersebut harus diambil untuk menentukan kesalahan.
6. Bagaimana data gas dapat digunakan untuk memandu keputusan O&M?
6.1 Penetapan garis dasar gas - "Garis dasar sidik jari" untuk setiap gas harus ditetapkan sesegera mungkin setelah komisioning atau perbaikan peralatan, dan semua analisis selanjutnya harus didasarkan pada garis dasar tersebut sebagai referensi.
6.2 Fokus pada tren daripada titik tunggal - anomali data tunggal mungkin merupakan kesalahan pengambilan sampel atau deteksi; tren naik yang terus berlanjut adalah tanda peringatan yang sebenarnya. Keuntungan dari pemantauan online adalah menyediakan data tren yang padat.
6.3 Penilaian gabungan multi-gas - tidak hanya melihat satu gas, tetapi juga melihat kombinasi gas dan hubungan rasio, dikombinasikan dengan metode tiga rasio atau metode Segitiga David untuk diagnosis yang komprehensif.
Penafian: Isi artikel ini hanya untuk pertukaran dan referensi teknis, dan bukan merupakan bentuk komitmen pengadaan atau penawaran kontrak apa pun. Parameter teknis produk, konfigurasi, dan harga dari kontrak dan perjanjian teknis yang sebenarnya akan berlaku. Data teknis dan kasus yang terlibat dalam artikel ini berasal dari informasi publik dan praktik teknik, jika diperbarui tanpa pemberitahuan.
Butuh solusi pemantauan online kromatografi minyak transformator? Selamat datang untuk menghubungi Inotera untuk mendapatkan dukungan pemilihan satu-ke-satu. Hotline Layanan: 13959168359 (WeChat).
