변압기 오일의 가스 모니터링 방법

I. 오프라인 가스 크로마토그래피 모니터링(기존 실험실 방법)

1. 오일 샘플 수집

   변압기 오일의 용존 가스 분석 및 판단을 위한 DL/T 450-2017 지침의 사양에 따라 변압기 본체의 오일 배출 밸브 또는 샘플링 밸브에서 오일 샘플을 추출하고 오일 샘플의 밀봉을 보장하기 위해 전체적으로 공기 혼합을 피합니다.

2. 오일 및 가스 분리

   입양헤드스페이스 가스 제거어쩌면진공 가스 제거오일에서 용존 가스를 분리합니다:

   • 헤드스페이스 탈기법: 오일 샘플을 밀폐된 용기에 넣고 일정한 온도 진동 후 오일의 가스를 용기의 상단 공간으로 방출하고 상단 가스를 테스트할 샘플로 추출합니다;
   • 진공 탈기 방법: 진공 환경을 사용하여 가스 용해도를 낮추어 오일의 가스가 빠르게 침전되고 탈기 효율이 높아져 저농도 가스 감지에 적합합니다.
3. 가스 크로마토그래피

   분리된 가스를가스 크로마토그래프크로마토그래피 컬럼으로 다양한 가스 성분을 분리한 다음, 검출기(예: 수소 불꽃 이온화 검출기 FID, 열전도도 검출기 TCD)로 각 성분의 농도를 감지하여 가스 성분의 함량에 대한 보고서를 최종적으로 생성합니다.

4. 결함 진단

   테스트 결과를 바탕으로 다음과 결합하여삼항법(수학)변압기는 특성 가스 방법 등의 기준을 사용하여 변압기 내에 과열, 부분 방전, 아크 방전 등과 같은 고장 유형이 있는지 여부를 판단하는 데 사용됩니다.

II. 오일 내 용존 가스 온라인 모니터링(DGA 온라인 모니터링 시스템)

1. 시스템 핵심 구성 요소
   • 오일 픽업/반납 장치오일 파이프를 통해 변압기 본체에 연결되어 오일 샘플의 대표성을 보장하기 위해 오일 샘플을 지속적으로 순환하거나 간헐적으로 추출할 수 있습니다;
   • 인라인 탈기 장치내장형 멤브레인 분리 탈기 모듈 또는 진공 탈기 모듈이 수동 개입 없이 가스와 오일을 자동으로 분리합니다;
   • 센서 장치핵심 구성 요소는 마이크로 가스 크로마토그래프, 적외선 분광 센서 또는 검출 기술마다 다른 특성을 가진 반도체 센서입니다:

     테스트 기술	vantage	단점
     마이크로 가스 크로마토그래피	정확한 구성 요소 식별, 광범위한 범위	높은 장비 비용과 약간 큰 크기
     적외선 분광학	빠른 응답 시간 및 손쉬운 유지보수	낮은 감도로 낮은 농도의 H₂를 감지할 수 있습니다.
     반도체 센서 방식	저렴한 비용과 작은 크기	다른 가스의 간섭을 받기 쉬움, 평균 정확도
   • 데이터 처리 및 통신 장치RS485, 산업용 이더넷 또는 무선 통신(NB-IoT/5G)을 통해 검사 데이터를 분석, 저장 및 백엔드 모니터링 시스템에 업로드합니다;
   • 보조 장치온도 제어 모듈, 캘리브레이션 모듈, 보호 인클로저(변전소 실외 환경에 적합)가 포함되어 있습니다.
2. 워크플로

   변압기 본체에서 오일 샘플이 모니터링 시스템으로 유입 → 탈기 장치에서 가스 분리 → 감지 장치에서 가스 성분 및 농도 분석 → 데이터 장치에서 가스 증가율 계산 및 추세 곡선 생성 → 기준 초과 시 자동으로 경보 발령(소리 및 빛, 플랫폼 푸시, SMS 알림).

III. 보충: 오일 모니터링에서 가스에 대한 주요 고려 사항

1. 특성 가스와 결함 간의 대응: 예를 들어 아세틸렌(C₂H₂)의 큰 증가는 일반적으로 아크 방전 결함에 해당하고 에틸렌(C₂H₄)의 증가는 대부분 고온 과열 결함에 해당합니다;
2. 온라인 모니터링 시스템은 정기적으로 수행해야 합니다.오프라인 보정를 사용하여 테스트 데이터가 실험실 결과와 일치하는지 확인합니다;
3. 모니터링 데이터를 변압기 부하 변화, 주변 온도 및 기타 요인과 결합하여 종합적으로 분석하여 잘못된 판단을 피해야 합니다.