Test del trasformatore dga
发布时间：IL SUO NOME È UN'ALTRA COSA.2 novembre 2025 18:50:27
Rilevamento DGA del trasformatore (analisi del gas disciolto), il nucleo è attraverso l'analisi dell'olio del trasformatore disciolto nelle caratteristiche di guasto del gas, per determinare se c'è surriscaldamento, scarico e altri guasti latenti all'interno dell'apparecchiatura, è il monitoraggio delle condizioni del trasformatore “mezzi diagnostici del nucleo”.
principio fondamentale
L'olio isolante interno e i materiali isolanti solidi del trasformatore si decompongono in caso di guasti come surriscaldamento e scarica, producendo gas come idrogeno, metano, etano, etilene e acetilene. Questi gas sono disciolti nell'olio isolante e, rilevando i componenti, il contenuto e la tendenza alla variazione dei gas, è possibile dedurre inversamente il tipo e la gravità del guasto.
Gas rilevati dal nucleo e difetti corrispondenti
- Idrogeno (H₂) + metano (CH₄): corrisponde principalmente a scariche a bassa energia o a surriscaldamento localizzato (temperatura <300°C).
- Etano (C₂H₆) + etilene (C₂H₄): corrisponde principalmente a temperature di surriscaldamento elevate (300°C-700°C), più alto è il contenuto di etilene, più alta può essere la temperatura.
- Acetilene (C₂H₂): è il gas caratteristico delle scariche ad alta energia del nucleo, ogni volta che se ne rilevano livelli significativi, c'è un'alta probabilità di guasti gravi come la scarica ad arco.
- Idrocarburi totali (somma dei gas idrocarburici di cui sopra): un totale anormalmente alto indica un malfunzionamento in corso e richiede un'attenzione particolare.
ruolo centrale
- Segnalazione di guasti: quando l'aspetto del trasformatore non presenta anomalie e i parametri elettrici sono normali, i guasti latenti interni vengono rilevati in anticipo per evitare arresti improvvisi.
- Localizzazione del guasto: determinare se il guasto è dovuto a surriscaldamento, scaricamento o invecchiamento dell'isolamento attraverso i componenti del gas, fornendo indicazioni per la manutenzione.
- Valutazione delle condizioni: monitoraggio delle tendenze dei livelli di gas, valutazione del tasso di sviluppo dei guasti e formulazione di piani di manutenzione ragionevoli (ad esempio, interruzioni di emergenza o manutenzione programmata).
Metodi di rilevamento comuni
- Test offline: campionamento regolare dell'olio del trasformatore, inviato al laboratorio con analisi cromatografica, basso costo, alta precisione, ma il ciclo di rilevamento è lungo, adatto per l'ispezione di routine.
- Rilevamento online: raccolta in tempo reale di campioni di olio e analisi dei gas attraverso un dispositivo di monitoraggio cromatografico online, che può essere monitorato a distanza in tempo reale ed è adatto per sottostazioni non presidiate o trasformatori importanti.
L'analisi dei gas disciolti (DGA) nell'olio dispone di un elenco di gas di guasto corrispondenti ai tipi di guasto, combinando lo standard internazionale IEC 60599 e lo standard nazionale GB/T 7252, e selezionando sistematicamente le caratteristiche dei gas, i meccanismi di guasto e i suggerimenti di trattamento:
I. Tabella di corrispondenza dei tipi di guasto al nucleo e dei gas caratteristici
| Tipo di guasto | Principali gas caratteristici | Gas caratteristici secondari | intervallo di temperatura | Scenari di guasto tipici |
|---|---|---|---|---|
| Scarica parziale (scarica a bassa energia) | H₂ (idrogeno), CH₄ (metano) | C₂H₆ (etano), CO (monossido di carbonio) | temperature ordinarie | Le scariche parziali innescate da bolle d'aria, impurità o bave all'interno dell'isolamento sono comunemente causate da un isolamento difettoso dell'avvolgimento o da una scarsa tenuta dell'involucro. |
| Surriscaldamento a bassa temperatura (150-300°C) | CH₄ (metano), C₂H₄ (etilene) | C₂H₆ (etano) | 150-300°C | Piccoli sovraccarichi degli avvolgimenti, contatti difettosi del commutatore, perdite localizzate di correnti parassite nel nucleo. |
| Surriscaldamento a media temperatura (300-700°C) | C₂H₄ (etilene), CH₄ (metano) | C₂H₆ (etano) | 300-700°C | Surriscaldamento dovuto a un grave sovraccarico degli avvolgimenti, a un guasto del sistema di raffreddamento e alla messa a terra multipla del nucleo. |
| Surriscaldamento ad alta temperatura (>700°C) | C₂H₄ (etilene), CH₄ (metano) | C₂H₂ (acetilene) (traccia) | ＞700℃ | Surriscaldamento delle parti metalliche causato da cortocircuiti tra gli avvolgimenti, conduttori mal saldati e perdite di flusso magnetico. |
| Scarica ad arco (scarica ad alta energia) | C₂H₂ (acetilene), H₂ (idrogeno) | CH₄ (metano), C₂H₄ (etilene) | ＞1000°C | Scariche violente come la rottura dell'isolamento degli avvolgimenti, l'arco del commutatore, il flashover dell'involucro, ecc. possono provocare l'esplosione dell'apparecchiatura. |
| Invecchiamento dell'isolamento (rottura dell'isolamento solido) | CO (monossido di carbonio), CO₂ (anidride carbonica) | H₂ (idrogeno), CH₄ (metano) | Aumento della temperatura di esercizio a lungo termine | Carta/cartone isolante deteriorato, umido o ossidato, comunemente presente nei trasformatori più vecchi o nelle apparecchiature che sono state sovraccaricate per un lungo periodo di tempo. |
II. Valore diagnostico dei gas chiave
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Acetilene (C₂H₂)
- Indicatori principaliÈ l'unico gas che riflette chiaramente una scarica ad alta energia e i livelli >5 μL/L destano urgente preoccupazione.
- scenario tipicoScarica ad arco, rottura dell'isolamento, ad esempio cortocircuito degli avvolgimenti tra le spire o ablazione dei contatti del commutatore sotto carico.
- Raccomandazioni per la gestionePer evitare danni all'apparecchiatura, interrompere immediatamente l'alimentazione per la manutenzione.
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Idrogeno (H₂)
- allarme precoceGas caratteristico di scariche parziali o umidità a livelli >100 μL/L Tendenza da seguire.
- costrizioneIl livello dell'olio può aumentare brevemente dopo l'oliatura di un nuovo trasformatore (<1000 μL/L è normale) e deve essere valutato in base ai dati storici.
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Etilene (C₂H₄)
- indicazione della temperaturaPiù alto è il contenuto, più alta è la temperatura di surriscaldamento. Ad esempio, se C₂H₄ è >70% degli idrocarburi totali, la temperatura può essere >500 °C.
- scenario tipicoSurriscaldamento degli avvolgimenti, perdite per correnti parassite del nucleo.
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Monossido di carbonio (CO) e anidride carbonica (CO₂)
- Invecchiamento dell'isolamentoUn rapporto CO/CO₂ elevato riflette il deterioramento dell'isolamento solido. Ad esempio, se CO > 1.000 μL/L e CO₂ > 10.000 μL/L, potrebbe esserci un deterioramento della carta isolante.
- costrizioneIl rapporto CO/CO₂ può aumentare lentamente durante il normale funzionamento a causa dell'ossidazione dell'olio e deve essere combinato con un test del contenuto di furfurolo per ottenere un giudizio completo.
Metodo a tre rapporti della logica di diagnosi dei guasti
Il metodo trilogaritmico si basa sul calcolo di C₂H₂/C₂H₄、CH₄/H₂、C₂H₄/C₂H₆ Il rapporto dei risultati viene convertito in combinazioni di codici corrispondenti ai tipi di guasto come segue:
| combinazione di codici | Tipo di guasto | caratteristica tipica |
|---|---|---|
| 0 0 0 | senza problemi | Tutti i livelli di gas erano entro i valori indicati (ad esempio, C₂H₂ < 5 μL/L, idrocarburi totali < 150 μL/L). |
| 0 0 1 | Surriscaldamento a bassa temperatura (150-300°C) | CH₄ e C₂H₄ erano dominanti e C₂H₂ non è stato rilevato. |
| 0 2 2 | Surriscaldamento ad alta temperatura (>700°C) | I C₂H₄ rappresentavano >70% degli idrocarburi totali, con tracce di C₂H₂. |
| 1 0 1 | scarica parziale | H₂ e CH₄ sono dominanti e il CO può essere elevato. |
| 2 0 2 | scarica ad arco elettrico | La C₂H₂ era significativamente elevata (>5 μL/L) con aumenti concomitanti di H₂ e C₂H₄. |
| 2 1 2 | Scarica d'arco + surriscaldamento | C₂H₂, H₂ e C₂H₄ sono tutti elevati, probabilmente a causa del surriscaldamento dell'arco innescato dalla rottura dell'isolamento. |
IV. Valori di notazione del contenuto di gas e raccomandazioni di trattamento
| Tipo di gas | Valore di attenzione (μL/L) | Raccomandazioni per la gestione |
|---|---|---|
| Acetilene (C₂H₂) | ＞5 | Interrompere immediatamente l'alimentazione per la manutenzione e la risoluzione dei problemi della fonte di scarica ad arco. |
| Etilene (C₂H₄) | ＞100 | Seguire l'andamento e analizzare la causa del surriscaldamento (ad es. carico, sistema di raffreddamento) se continua a crescere. |
| Idrogeno (H₂) | ＞1000 | Insieme al monitoraggio delle scariche parziali, verificare la presenza di umidità o di difetti di isolamento. |
| idrocarburi totali | ＞150 | Analizzare il tasso di produzione di gas, se il tasso assoluto di produzione di gas è >10 mL/giorno è necessario un maggiore monitoraggio o un'interruzione dell'alimentazione. |
| Rapporto CO/CO₂ | >0,3 (invecchiamento dell'isolamento) | Verificare il contenuto di furfurolo per valutare la durata dell'isolamento solido e, se necessario, sostituire la carta isolante. |
V. Processo diagnostico completo
- giudizio preliminareConfrontare il contenuto di gas con i valori annotati e avviare ulteriori analisi se un gas supera il limite.
- Analisi delle tendenzeCalcolare il tasso di produzione di gas (assoluto/relativo) per determinare il tasso di sviluppo della faglia. Ad esempio, un tasso assoluto di produzione di gas > 10 mL/giorno indica una faglia attiva.
- metodo trinomiale (matematica)Tipi di guasto mirati basati su combinazioni di codici ed eliminazione di fattori di interferenza (ad esempio, tipo di apparecchiatura, storia operativa).
- Mezzi di verificaConfermare la diagnosi combinando il monitoraggio delle scariche parziali, il test di deformazione degli avvolgimenti, il test di resistenza dell'isolamento, ecc.
- Raccomandazioni per il processo decisionale：
- trattamento di emergenzaSe C₂H₂＞5 μL/L o il tasso di produzione del gas aumenta in modo anomalo, interrompere immediatamente l'alimentazione per la manutenzione.
- Manutenzione programmataDisporre un'analisi preventiva o un'ispezione della cappa quando gli idrocarburi totali continuano a salire ma non raggiungono la soglia di emergenza.
- Monitoraggio delle condizioniCampionamento e monitoraggio periodici per stabilire una curva di tendenza DGA per prevedere la durata delle apparecchiature.
VI. Dichiarazione di circostanze particolari
- Apparecchiature appena messe in funzione：
- Dopo l'iniezione di olio può verificarsi un aumento transitorio di H₂ e CH₄ (<1000 μL/L è normale) e la stabilità dei dati deve essere osservata dopo 3-6 mesi.
- commutatore sotto carico：
- I dati DGA del comparto dell'olio dell'interruttore devono essere analizzati separatamente. C₂H₂ > 2 μL/L può indicare una bruciatura dei contatti.
- Isolamento con olio non minerale：
- I criteri per la determinazione della DGA degli oli di estere o di silicone sono diversi da quelli degli oli minerali e richiedono il riferimento a linee guida specializzate (ad esempio, la IEC 62770).
VII. Riferimento a standard e strumenti
- standard internazionaleIEC 60599 Linee guida interpretative per l'analisi dei gas disciolti nelle apparecchiature elettriche riempite di olio minerale in servizio.
- standard domesticoGB/T 7252 Linee guida per l'analisi e il giudizio dei gas disciolti nell'olio dei trasformatori.
- strumento di analisi：
- test offlineGas cromatografo
- Monitoraggio onlineSpettrometro fotoacustico
Con l'elenco di cui sopra, è possibile individuare rapidamente i tipi di guasto in base ai dati DGA e formulare strategie di manutenzione mirate in combinazione con il tasso di produzione del gas e l'analisi delle tendenze per ridurre al minimo il rischio di guasti improvvisi del trasformatore.
