Como monitorar o gás no óleo do transformador

发布时间：22 de janeiro de 2026 15:28:50

O núcleo do monitoramento de gás no óleo do transformador éDetecção de gases de falha característicos dissolvidos no óleo(como hidrogênio H₂, metano CH₄, etano C₂H₆, etileno C₂H₄, etino C₂H₂, etc.), por meio dos componentes do gás, do conteúdo e da tendência de alteração para determinar as falhas latentes internas do transformador (por exemplo, superaquecimento, descarga elétrica). Atualmente, os principais métodos de monitoramento são divididos emMonitoramento off-line和Monitoramento on-lineAs duas categorias principais, os princípios e processos específicos são os seguintes:

I. Monitoramento de cromatografia gasosa off-line (métodos laboratoriais tradicionais)

Ele é amplamente utilizado no setor de energiaMétodos de detecção de precisãoNo caso de testes preventivos periódicos, o processo principal é dividido em três etapas:
  1. coleta de amostras de óleo

    De acordo com a especificação do DL/T 450-2017 Guidelines for Analysis and Judgement of Dissolved Gases in Transformer Oil, as amostras de óleo são extraídas da válvula de drenagem de óleo ou da válvula de amostragem do corpo do transformador, e a mistura de ar é evitada durante todo o processo para garantir a vedação das amostras de óleo.

  2. separação de petróleo e gás

    adoçãodesgaseificação de headspace或desgaseificação a vácuoSepara os gases dissolvidos do óleo:

    • Método de desgaseificação do headspace: a amostra de óleo é colocada em um recipiente fechado, após uma oscilação constante de temperatura, o gás no óleo é liberado para o espaço superior do recipiente, e o gás superior é extraído como a amostra a ser testada;
    • Método de desgaseificação a vácuo: use o ambiente de vácuo para reduzir a solubilidade do gás, de modo que o gás no óleo seja rapidamente precipitado, a eficiência da desgaseificação seja maior, adequada para a detecção de gás de baixa concentração.
  3. Cromatografia gasosa

    Injete o gás separado noCromatógrafo a gásA separação dos diferentes componentes do gás é realizada por uma coluna cromatográfica e, em seguida, a concentração de cada componente é detectada por um detector (por exemplo, Detector de Ionização por Chama de Hidrogênio FID, Detector de Condutividade Térmica TCD) e, por fim, é gerado um relatório sobre o conteúdo dos componentes do gás.

  4. diagnóstico de falhas

    Com base nos resultados dos testes, combinados commétodo trinomial (matemática)O transformador é usado para determinar se há tipos de falha, como superaquecimento, descargas parciais, descargas de arco etc. dentro do transformador, usando critérios como o método de gás característico.

vantagemAlta precisão de detecção e identificação abrangente de componentes;desvantagensMonitoramento em tempo real: não é possível fazer o monitoramento em tempo real, há uma defasagem e há uma dependência de amostragem manual e análise laboratorial.

II. monitoramento on-line de gases dissolvidos em óleo (sistema de monitoramento on-line DGA)

Esta é a realização do transformadormanutenção do estadoA tecnologia principal do sistema pode monitorar continuamente e em tempo real as alterações de gás no óleo, alertando em tempo hábil sobre falhas; a composição do sistema e o fluxo de trabalho são os seguintes:
  1. Componentes principais do sistema
    • Unidade de coleta/retorno de óleoConectado ao corpo do transformador por meio de tubos de óleo, as amostras de óleo podem ser circuladas continuamente ou extraídas de forma intermitente para garantir a representatividade das amostras de óleo;
    • Unidades de desgaseificação em linhaMódulo de desgaseificação por separação por membrana integrado ou módulo de desgaseificação a vácuo separa automaticamente o gás do óleo sem intervenção manual;
    • unidade de sensorOs componentes principais são micro cromatógrafos a gás, sensores espectroscópicos de infravermelho ou sensores semicondutores com diferentes características para diferentes tecnologias de detecção:
      Tecnologia de teste vantagem desvantagens
      Cromatografia de microgás Identificação precisa de componentes, ampla faixa Alto custo do equipamento e tamanho um pouco maior
      espectroscopia de infravermelho Tempo de resposta rápido e fácil manutenção Baixa sensibilidade para detectar baixas concentrações de H₂.
      método de sensor semicondutor Baixo custo e tamanho reduzido Susceptível à interferência de outros gases, precisão média
    • Unidade de processamento de dados e comunicaçãoAnálise, armazenamento e upload de dados de inspeção para o sistema de monitoramento backend via RS485, Ethernet industrial ou comunicação sem fio (NB-IoT/5G);
    • Unidades auxiliaresMódulo de controle de temperatura: Contém um módulo de controle de temperatura, um módulo de calibração e um gabinete de proteção (adaptado ao ambiente externo de uma subestação).
  2. fluxo de trabalho

    A amostra de óleo flui para o sistema de monitoramento a partir do corpo do transformador → a unidade de desgaseificação separa o gás → a unidade de detecção analisa os componentes e a concentração do gás → a unidade de dados calcula a taxa de crescimento do gás e gera uma curva de tendência → aciona automaticamente um alarme quando o padrão é excedido (som e luz, push de plataforma, notificação por SMS).

vantagemTempo real: altamente em tempo real, sem necessidade de intervenção humana, captura tendências de falhas;desvantagensO investimento inicial é mais alto do que para testes off-line, e alguns sensores exigem calibração periódica.

III. Suplemento: principais considerações para o monitoramento de gás no petróleo

  1. Correspondência entre gases característicos e falhas: por exemplo, um grande aumento no acetileno (C₂H₂) geralmente corresponde a falhas de descarga de arco, e um aumento no etileno (C₂H₄) é, na maioria das vezes, uma falha de superaquecimento em alta temperatura;
  2. O sistema de monitoramento on-line precisa ser realizado regularmenteCalibração off-lineA equipe de testes da empresa garante que os dados de teste sejam consistentes com os resultados do laboratório;
  3. Os dados de monitoramento precisam ser combinados com as mudanças de carga do transformador, a temperatura ambiente e outros fatores para serem analisados de forma abrangente e evitar erros de avaliação.