Тест трансформатора dga

发布时间：2 ноября 2025 18:50:27

Обнаружение трансформатора DGA (анализ растворенного газа), сердечник через анализ трансформаторного масла, растворенного в неисправности характеристики газа, чтобы определить, есть ли перегрев, разряд и другие скрытые неисправности внутри оборудования, является контроль состояния трансформатора "сердечник диагностические средства".

основной принцип

Внутреннее изоляционное масло трансформатора и твердые изоляционные материалы при перегреве, разряде и других неисправностях разлагаются, выделяя водород, метан, этан, этилен, ацетилен и другие газы. Эти газы растворяются в изоляционном масле, и, определив компоненты, содержание и тенденцию изменения газов, можно сделать обратный вывод о типе и серьезности неисправности.

Обнаруженные в керне газы и соответствующие дефекты

  1. Водород (H₂) + метан (CH₄): в основном соответствует низкоэнергетическим разрядам или локальному перегреву (температура <300°C).
  2. Этан (C₂H₆) + этилен (C₂H₄): в основном соответствует высоким температурам перегрева (300°C-700°C), чем выше содержание этилена, тем выше может быть температура.
  3. Ацетилен (C₂H₂): газ, характерный для высокоэнергетического разряда, при обнаружении значительных уровней которого высока вероятность серьезных неисправностей, таких как дуговой разряд.
  4. Общее количество углеводородов (сумма вышеперечисленных углеводородных газов): аномально высокое общее количество указывает на развивающуюся неисправность и требует пристального внимания.

центральная роль

  1. Предупреждение о неисправностях: если внешний вид трансформатора не нарушен и электрические параметры в норме, внутренние скрытые неисправности обнаруживаются заранее, чтобы избежать внезапного отключения.
  2. Поиск неисправностей: определение перегрева, разрядки или старения изоляции газовых компонентов с указанием направления технического обслуживания.
  3. Оценка состояния: отслеживание тенденций изменения уровня газа, оценка скорости развития неисправностей и составление обоснованных планов технического обслуживания (например, аварийных отключений или планового обслуживания).

Общие методы обнаружения

  1. Автономное тестирование: регулярный отбор проб трансформаторного масла, отправка в лабораторию с хроматографическим анализом, низкая стоимость, высокая точность, но цикл обнаружения длинный, подходит для рутинной проверки.
  2. Обнаружение в режиме онлайн: сбор проб масла и анализ газов с помощью хроматографического устройства онлайн-мониторинга, которое можно удаленно контролировать в режиме реального времени, подходит для необслуживаемых подстанций или важных трансформаторов.

 

Анализ растворенных газов (DGA) в нефти имеет список газов, соответствующих типам неисправностей, объединяющий международный стандарт IEC 60599 и отечественный стандарт GB/T 7252, и систематически сортирует от характеристик газа, механизмов неисправностей до предложений по лечению:

I. Таблица соответствия типов повреждений стержня и характерных газов

Тип неисправности Основные характерные газы Вторичные характерные газы диапазон температур Типичные сценарии отказов
Частичный разряд (низкоэнергетический разряд) H₂ (водород), CH₄ (метан) C₂H₆ (этан), CO (монооксид углерода) обычные температуры Частичные разряды, вызванные воздушными пузырьками, примесями или заусенцами в изоляции, обычно возникают из-за дефектной изоляции обмотки или плохой герметизации корпуса.
Низкотемпературный перегрев (150-300°C) CH₄ (метан), C₂H₄ (этилен) C₂H₆ (этан) 150-300°C Незначительные перегрузки обмотки, плохой контакт устройства РПН, локальные потери на вихревые токи в сердечнике.
Среднетемпературный перегрев (300-700°C) C₂H₄ (этилен), CH₄ (метан) C₂H₆ (этан) 300-700°C Перегрев из-за сильной перегрузки обмоток, отказа системы охлаждения и многоточечного заземления сердечника.
Высокотемпературный перегрев (>700°C) C₂H₄ (этилен), CH₄ (метан) C₂H₂ (ацетилен) (след) ＞700℃ Перегрев металлических деталей, вызванный короткими замыканиями между витками обмотки, плохо припаянными проводами и утечкой магнитного потока.
Дуговой разряд (разряд высокой энергии) C₂H₂ (ацетилен), H₂ (водород) CH₄ (метан), C₂H₄ (этилен) ＞1000℃ Сильные разряды, такие как пробой изоляции обмотки, дуга устройства РПН, вспышка корпуса и т.д., могут привести к взрыву оборудования.
Старение изоляции (разрушение твердой изоляции) CO (монооксид углерода), CO₂ (диоксид углерода) H₂ (водород), CH₄ (метан) Длительное повышение рабочей температуры Ухудшенная, влажная или окисленная изоляционная бумага/картон, обычно встречающаяся в старых трансформаторах или оборудовании, которое было перегружено в течение длительного периода времени.

II. Диагностическое значение ключевых газов

  1. Ацетилен (C₂H₂)
    • Основные показатели: Единственный газ, который четко отражает высокоэнергетический разряд, а уровни >5 мкл/л вызывают серьезную озабоченность.
    • типичный сценарий: Дуговой разряд, пробой изоляции, например, короткое замыкание обмоток между витками или абляция контактов устройства РПН.
    • Рекомендации по обращению: Во избежание повреждения оборудования немедленно отключите питание для проведения технического обслуживания.
  2. Водород (H₂)
    • раннее предупреждение: Характерный газ частичных разрядов или влажность на уровне >100 мкл/л Тенденция, которой следует придерживаться.
    • сдерживание: Уровень масла может кратковременно повышаться после смазки нового трансформатора (<1000 мкл/л - это нормально), и его следует оценивать в сочетании с историческими данными.
  3. Этилен (C₂H₄)
    • индикация температуры: Чем выше содержание, тем выше температура перегрева. Например, если C₂H₄ составляет >70% от общего количества углеводородов, температура может быть >500 °C.
    • типичный сценарий: Перегрев обмотки, потери на вихревые токи в сердечнике.
  4. Оксид углерода (CO) и диоксид углерода (CO₂)
    • Старение изоляции: Повышенное соотношение CO/CO₂ отражает разрушение твердой изоляции. Например, если CO > 1000 мкл/л и CO₂ > 10 000 мкл/л, возможно, имеет место разрушение изоляционной бумаги.
    • сдерживание: Соотношение CO/CO₂ может медленно увеличиваться из-за окисления масла при нормальной эксплуатации, и для получения исчерпывающего заключения необходимо сочетать его с тестом на содержание фурфурола.

Три, три соотношения метод диагностики неисправностей логики

Трилогарифмический метод работает путем вычисления C₂H₂/C₂H₄, иCH₄/H₂, иC₂H₄/C₂H₆ Соотношение результатов преобразуется в кодовые комбинации, соответствующие типам неисправностей, следующим образом:
кодовая комбинация Тип неисправности типичная характеристика
0 0 0 Бесперебойная работа Все уровни газов были в пределах указанных значений (например, C₂H₂ < 5 мкл/л, общие углеводороды < 150 мкл/л).
0 0 1 Низкотемпературный перегрев (150-300°C) CH₄ и C₂H₄ были доминирующими, а C₂H₂ не был обнаружен.
0 2 2 Высокотемпературный перегрев (>700°C) На долю C₂H₄ приходилось >70% от общего количества углеводородов, а также следовые количества C₂H₂.
1 0 1 частичная разрядка Преобладают H₂ и CH₄, а содержание CO может быть повышенным.
2 0 2 дуговой разряд C₂H₂ был значительно повышен (>5 мкл/л) при одновременном увеличении H₂ и C₂H₄.
2 1 2 Дуговой разряд + перегрев C₂H₂, H₂ и C₂H₄ - все они высокие, вероятно, из-за перегрева дуги, вызванного пробоем изоляции.

IV. Значения условного обозначения содержания газа и рекомендации по лечению

Тип газа Значение внимания (мкл/л) Рекомендации по обращению
Ацетилен (C₂H₂) ＞5 Немедленно отключите питание для проведения технического обслуживания и устранения неисправности источника дугового разряда.
Этилен (C₂H₄) ＞100 Отследите тенденцию и проанализируйте причину перегрева (например, нагрузку, систему охлаждения), если она продолжает расти.
Водород (H₂) ＞1000 В сочетании с контролем частичных разрядов проверьте наличие влаги или дефектов изоляции.
общее количество углеводородов ＞150 Проанализируйте скорость выделения газа, если абсолютная скорость выделения газа составляет >10 мл/день, необходимо усилить контроль или отключить питание.
Соотношение CO/CO₂ >0,3 (старение изоляции) Проведите тест на содержание фурфурола, чтобы оценить срок службы твердой изоляции, и при необходимости замените изоляционную бумагу.

V. Комплексный диагностический процесс

  1. предварительное решение: Сравните содержание газа с указанными значениями и начните дальнейшие анализы, если содержание газа превышает предел.
  2. Анализ тенденций: Рассчитайте скорость выделения газа (абсолютную/относительную), чтобы определить скорость развития разлома. Например, абсолютная скорость газообразования > 10 мл/день указывает на активный разлом.
  3. триномиальный метод (математика)Целевые типы неисправностей на основе кодовых комбинаций и устранение мешающих факторов (например, тип оборудования, история эксплуатации).
  4. Средства проверки: Подтверждение диагноза путем комбинирования контроля частичных разрядов, тестирования деформации обмотки, тестирования сопротивления изоляции и т.д.
  5. Рекомендации по принятию решений::
    • неотложная помощь: Если C₂H₂＞5 мкл/л или скорость производства газа скачет ненормально, немедленно отключите источник питания для проведения технического обслуживания.
    • плановое обслуживание: Организуйте профилактические испытания или проверку вытяжки, если общее содержание углеводородов продолжает расти, но не достигает аварийного порога.
    • Мониторинг состояния: Периодический отбор проб и отслеживание для построения кривой тренда DGA для прогнозирования срока службы оборудования.

VI. Заявление об особых обстоятельствах

  1. Вновь введенное в эксплуатацию оборудование::
    • После введения масла может наблюдаться преходящее повышение H₂ и CH₄ (<1000 мкл/л является нормальным), а стабильность данных следует наблюдать через 3-6 месяцев.
  2. устройство РПН::
    • Данные DGA масляного бака контактора должны анализироваться отдельно. C₂H₂ > 2 мкл/л может указывать на подгорание контактов.
  3. Неминеральная масляная изоляция::
    • Критерии определения DGA для эфирных или силиконовых масел отличаются от критериев для минеральных масел и требуют обращения к специализированным руководствам (например, IEC 62770).

VII. Ссылки на стандарты и инструменты

  1. международный стандарт: IEC 60599 Interpretative Guidelines for the Analysis of Dissolved Gases in Mineral Oil Filled Electrical Equipment in Service.
  2. внутренний стандарт: GB/T 7252 Руководство по анализу и оценке растворенных газов в трансформаторном масле.
  3. инструмент анализа::
    • автономное тестирование: Газовый хроматограф
    • Онлайн мониторинг: Фотоакустический спектрометр
С помощью приведенного выше списка можно быстро определить типы неисправностей на основе данных DGA и разработать целевые стратегии технического обслуживания в сочетании с анализом интенсивности газовыделения и тенденций, чтобы свести к минимуму риск внезапного отказа трансформатора.