Differenze tra il sistema di monitoraggio cromatografico dell'olio del trasformatore e la spettroscopia dell'olio: analisi approfondita e guida all'applicazione

• Differenze fondamentaliLa cromatografia dell'olio del trasformatore rileva principalmente le sostanze disciolte nell'olio.gas in tracce(utilizzata per diagnosticare scariche improvvise o latenti, guasti di surriscaldamento), mentre la spettroscopia dell'olio rileva principalmente il fluido dell'olio stessoStruttura molecolare e composizione chimica(Utilizzato per valutare il grado complessivo di invecchiamento e deterioramento degli oli isolanti).

• Monitoraggio della tempestività e dei modelli di applicazioneI sistemi di monitoraggio cromatografico dell'olio dei trasformatori sono oggi altamente sofisticati e comunemente utilizzati 24 ore su 24.Monitoraggio onlineL'analisi spettrale dell'olio del trasformatore si basa attualmente su analisi di laboratorio.Test periodici offline, concentrandosi sulla valutazione a medio e lungo termine della vita residua del sistema di isolamento.

• valore diagnosticoNel funzionamento e nella manutenzione delle apparecchiature elettriche, la cromatografia dell'olio è un “indicatore di emergenza” che coglie le anomalie dell'apparecchiatura (per vedere se è malata), mentre la spettroscopia dell'olio è un “indicatore di esame fisico” che riflette lo stato di salute della carta isolante e dell'olio (per vedere come sta il corpo), e i due non sono intercambiabili.

Analisi dei gas disciolti (DGA) dell'olio isolante dei trasformatori: principio di funzionamento e risoluzione dei problemi del sistema di monitoraggio online cromatografico dell'olio

La tecnologia di base del sistema di monitoraggio cromatografico dell'olio del trasformatore è l'analisi dei gas disciolti (DGA). Durante il funzionamento di un trasformatore di potenza di grandi dimensioni, se all'interno del trasformatore si verificano guasti latenti come surriscaldamento locale, scarica ad arco o scarica parziale, l'olio isolante e i materiali isolanti solidi (ad esempio, la carta isolante) si incrinano sotto l'azione delle sollecitazioni termiche ed elettriche.

Il processo di cracking produce gas caratteristici specifici, principalmente idrogeno (H2), metano (CH4), etano (C2H6), etilene (C2H4), acetilene (C2H2), monossido di carbonio (CO) e anidride carbonica (CO2). Il sistema di monitoraggio cromatografico dell'olio separa questi gas per mezzo di un gascromatografo e ne misura accuratamente la concentrazione e il tasso di produzione di gas. Analizzando le proporzioni dei componenti di questi gas (ad esempio, il classico metodo dei tre rapporti), i tecnici O&M possono determinare con precisione il tipo di guasto. Ad esempio, la presenza di acetilene è solitamente una prova inconfutabile di una scarica ad arco ad alta energia, mentre livelli anormalmente elevati di monossido di carbonio e anidride carbonica indicano spesso un grave surriscaldamento dei materiali isolanti solidi. Un moderno sistema di monitoraggio online della cromatografia dell'olio consente di trasmettere i dati in tempo reale a distanza e rappresenta la prima linea di difesa per prevenire esplosioni improvvise di trasformatori o incidenti di fermo.

Test di invecchiamento dell'olio isolante dei trasformatori e deterioramento chimico: vantaggi tecnici dell'analisi spettrale dell'olio all'infrarosso

L'attenzione della spettroscopia dell'olio del trasformatore (solitamente indicata come spettroscopia infrarossa con trasformata di Fourier FTIR o tecniche di spettroscopia UV-Visibile) non è rivolta ai gas liberi, ma al legame chimico e allo stato molecolare dell'olio isolante stesso. Gli oli isolanti subiscono reazioni di deterioramento chimico come l'ossidazione e la polimerizzazione quando sono sottoposti a temperature elevate e prolungate, ossigeno e campi elettrici.

Con l'analisi spettrale all'infrarosso, i diversi gruppi funzionali chimici si differenziano per i loro picchi di assorbimento della luce infrarossa a specifiche lunghezze d'onda. Questa tecnica è estremamente sensibile nei test di invecchiamento degli oli isolanti. È in grado di quantificare con precisione le tracce di umidità nell'olio, la quantità di antiossidanti (ad esempio T501/BHT) consumati e i derivati acidi prodotti dall'invecchiamento. Inoltre, l'analisi spettrale è molto efficace nel rilevare la quantità di “furfurolo” nell'olio - l'unico prodotto caratteristico della degradazione della cellulosa nella carta isolante - ed è il gold standard per valutare il grado di invecchiamento dell'isolamento solido nei trasformatori e prevedere la vita residua dell'apparecchiatura.

Test preventivi e strategie di manutenzione delle condizioni: differenze fondamentali tra cromatografia e spettroscopia nel funzionamento e nella manutenzione delle apparecchiature elettriche

Al fine di sviluppare meglio la strategia di manutenzione delle condizioni del trasformatore, è necessario chiarire le differenze specifiche tra questi due mezzi di prova preventiva nell'applicazione pratica:

Costruire un sistema di monitoraggio multidimensionale delle condizioni del trasformatore: combinare il monitoraggio della temperatura con le soluzioni professionali di Inotera

Che si tratti dell'aumento dei gas caratteristici riflessi dalla cromatografia dell'olio o dell'invecchiamento accelerato dei materiali isolanti rivelato dalla spettroscopia dell'olio, i fattori causali fondamentali sono spesso le anomalie di temperatura.Il surriscaldamento locale e l'aumento della temperatura degli avvolgimenti all'interno del trasformatore sono le cause dirette della produzione di gas dalla fessurazione dell'olio isolante e dell'improvviso calo della durata della carta isolante. Pertanto, non è sufficiente affidarsi a un singolo indice di fase dell'olio, ma è importante costruire un sistema che comprenda la cromatografia dell'olio, la spettroscopia dell'olio e l'analisi della temperatura.Il sistema diagnostico multidimensionale di monitoraggio online della temperatura del trasformatore ad alta precisione** è la strategia standard di funzionamento e manutenzione dell'EEAT che soddisfa i requisiti di alta affidabilità delle moderne reti elettriche.

Nel campo del monitoraggio della temperatura dei trasformatori e degli avvisi di sicurezza, INNOTD si impegna a fornire soluzioni professionali e accurate di monitoraggio della temperatura online per l'industria. Grazie al sistema di misurazione della temperatura a fibre ottiche fluorescenti di INNOTD e ad altre tecnologie di rilevamento avanzate, il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione può ottenere direttamente la temperatura fisica in tempo reale dei punti caldi degli avvolgimenti dei trasformatori. L'approfondita convalida incrociata dei dati precisi di temperatura di INNOTD con l'andamento della produzione di gas della cromatografia dell'olio e l'indice di invecchiamento degli spettri dell'olio può realizzare in modo fondamentale l'allarme precoce e il posizionamento preciso dei guasti latenti del trasformatore, massimizzare la vita operativa dell'apparecchiatura e salvaguardare la sicurezza assoluta e la stabilità del sistema elettrico.