การวิเคราะห์ก๊าซละลาย (DGA) เพื่อความน่าเชื่อถือของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง

(คลิกที่ภาพเพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม)

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นหัวใจสำคัญของโครงข่ายไฟฟ้าทั่วโลกของเรา เมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น ผลที่ตามมา-ตั้งแต่ไฟฟ้าดับในวงกว้างและการซ่อมแซมฉุกเฉินที่มีราคาแพง ไปจนถึงอันตรายด้านความปลอดภัยขั้นรุนแรง-จะตามมามากมาย ด้วยเหตุนี้ป้องกันความล้มเหลวของหม้อแปลงไฟฟ้าด้วยการวินิจฉัยน้ำมันเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับผู้จัดการฝ่ายสาธารณูปโภคและทีมบำรุงรักษาทั่วโลก

หัวใจสำคัญของกลยุทธ์การป้องกันนี้คือหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังวิเคราะห์ก๊าซละลาย (DGA)ทดสอบ. คิดว่าเป็นการตรวจเลือดที่ครอบคลุมสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าของคุณ มีอำนาจในการวินิจฉัยปัญหาภายในที่มองไม่เห็นก่อนที่ปัญหาจะลุกลามไปสู่ความล้มเหลวร้ายแรง เรามาเจาะลึกถึงวิธีการทำงานของ DGA ข้อมูลบอกอะไรเรา และเหตุใด DGA จึงเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับความน่าเชื่อถือของกริด

ภายในหม้อแปลงไฟฟ้าที่เติมของเหลว- ส่วนผสมหลักคือน้ำมันแร่บริสุทธิ์สูงและกระดาษเซลลูโลสทำหน้าที่เป็นหลักฉนวนไฟฟ้าระบบ. ภายใต้สภาวะการทำงานปกติในแต่ละวัน-ถึง- วัสดุอินทรีย์เหล่านี้จะค่อยๆ สลายตัวอย่างช้าๆ เมื่อเวลาผ่านไป และปล่อยก๊าซปริมาณเล็กน้อยเข้าไปในถัง

อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดข้อผิดพลาดทางความร้อนหรือไฟฟ้าที่ผิดปกติ อัตราการย่อยสลายนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดก๊าซฟอลต์จำเพาะที่ละลายลงในน้ำมันโดยรอบโดยตรง

ที่เหมาะสมการวิเคราะห์ก๊าซละลาย dgaเกี่ยวข้องกับการแยกก๊าซที่ละลายเหล่านี้ออกจากตัวอย่างน้ำมันทางกายภาพอย่างระมัดระวัง และวัดความเข้มข้นของก๊าซดังกล่าวอย่างแม่นยำในส่วนต่อล้านส่วน (ppm) โดยปฏิบัติสม่ำเสมอสม่ำเสมอการวิเคราะห์น้ำมันวิศวกรสิ่งอำนวยความสะดวกสามารถมองเห็นได้อย่างแม่นยำสัญญาณเตือนล่วงหน้าของการพังทลายของฉนวนและกำหนดเวลาการบำรุงรักษาเชิงรุก แทนที่จะตอบสนองต่อเหตุไฟฟ้าดับกะทันหัน

ก๊าซฟอลต์มีความน่าเชื่อถือสูงตัวบ่งชี้การย่อยสลายของเหลวที่เป็นฉนวน. ชนิดเฉพาะและปริมาตรโดยรวมของก๊าซที่เกิดขึ้นจะสัมพันธ์โดยตรงกับความเค้นหรือความผิดปกติที่เกิดขึ้นภายในอุปกรณ์ โดยการใช้ขั้นสูงแก๊สโครมาโทกราฟีสำหรับการบำรุงรักษาสถานีไฟฟ้าย่อยห้องปฏิบัติการสามารถแยก ระบุ และวัดปริมาณฟองก๊าซขนาดเล็กจิ๋วเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ

ต่อไปนี้คือรายละเอียดเชิงปฏิบัติของสิ่งที่ก๊าซจำเพาะโดยทั่วไปบ่งชี้:

ไฮโดรเจน (H2):โดยทั่วไปก๊าซนี้เกี่ยวข้องกับการคายประจุบางส่วนหรือโคโรนา (ความผิดพลาดทางไฟฟ้าของพลังงานต่ำ-) และมักเป็นก๊าซชนิดแรกที่ปรากฏขึ้นเมื่อหม้อแปลงเริ่มประสบกับความเครียด

มีเทน (CH4) และอีเทน (C2H6):โดยทั่วไปการมีอยู่ของก๊าซเหล่านี้ชี้ไปที่สาเหตุของความผิดปกติของความร้อนในน้ำมันแร่. โดยทั่วไปมักเชื่อมโยงกับอุณหภูมิต่ำถึงปานกลาง-ความร้อนสูงเกินไปของน้ำมัน

เอทิลีน (C2H4):นี่เป็นตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนถึงข้อบกพร่องด้านความร้อนที่รุนแรง ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับการที่อุณหภูมิสูงเกินไป- (มักจะสูงกว่า 500 องศา )

อะเซทิลีน (C2H2):นี่เป็นก๊าซที่สำคัญที่สุดในการตรวจสอบ หากคุณเคยสงสัยวิธีตรวจจับความโค้งภายในของหม้อแปลงให้จับตาดูตัวเลขอะเซทิลีนของคุณอย่างใกล้ชิด ที่ความหมายของระดับอะเซทิลีนในน้ำมันสูงแทบจะแปลเป็นสากลว่าเกิดอาร์คไฟฟ้าที่มีพลังงานสูง- แม้แต่อะเซทิลีนในปริมาณเล็กน้อยยังต้องได้รับการตรวจสอบทันที

คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2):แม้ว่าการเสื่อมสภาพตามปกติจะก่อให้เกิดก๊าซเหล่านี้ แต่การเพิ่มขึ้นของก๊าซที่แหลมคมบ่งบอกถึงการเสื่อมสภาพจากความร้อนที่เป็นอันตรายของฉนวนเซลลูโลส (กระดาษ)

การตรวจสอบก๊าซที่ติดไฟได้

เมื่อประเมินความปลอดภัยของอุปกรณ์โดยรวม วิศวกรจะต้องตรวจสอบความปลอดภัยอย่างเคร่งครัดความเข้มข้นของก๊าซที่ติดไฟได้ทั้งหมด(สสส.). หน่วยเมตริกนี้รวมปริมาตรของไฮโดรเจน มีเทน อีเทน เอทิลีน อะเซทิลีน และคาร์บอนมอนอกไซด์ เกินกำหนดขีดจำกัดก๊าซติดไฟสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าหมายถึงการสะสมของก๊าซที่อาจเกิดการระเบิดซึ่งเป็นอันตรายอย่างมาก ซึ่งโดยปกติจะต้องรับประกันการหยุดจ่ายพลังงานทันที- และการตรวจสอบภายในของเครื่อง

โดยพื้นฐานแล้วผลลัพธ์ DGA ของคุณจะดีพอๆ กับตัวอย่างน้ำมันจริงที่คุณเก็บเท่านั้น พฤติกรรมการเก็บตัวอย่างที่ไม่ดีอาจทำให้อากาศในชั้นบรรยากาศหรือความชื้นโดยรอบเข้าไปโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งทำให้อากาศเอียงไปโดยสิ้นเชิงข้อมูลการวินิจฉัย

ปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในขั้นตอนการเก็บตัวอย่างน้ำมันหม้อแปลงไม่สามารถ-ต่อรองได้ ช่างเทคนิคควรใช้หลอดฉีดยาแก้วที่สะอาดและกันอากาศเข้าเสมอ ต้องล้างวาล์วเก็บตัวอย่างอย่างเพียงพอก่อนที่จะดึงปริมาตรน้ำมันสุดท้าย และต้องระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีฟองอากาศติดอยู่ในกระบอกฉีดยา สุดท้ายนี้ ตัวอย่างจะต้องเก็บให้ห่างจากแสงแดดโดยตรง และส่งไปยังห้องปฏิบัติการทดสอบทันที

ในปัจจุบัน ผู้ปฏิบัติงานโครงข่ายโดยทั่วไปจะรักษาสมดุลระหว่างวิธีการทดสอบหลักสองวิธี:

การตรวจสอบ DGA ออนไลน์เทียบกับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ:การทดสอบในห้องปฏิบัติการแบบดั้งเดิมมีความแม่นยำสูงและให้โปรไฟล์ก๊าซที่ครอบคลุม (โดยทั่วไปจะทดสอบก๊าซที่แตกต่างกัน 7 ถึง 9 ชนิด) แต่โดยปกติจะดำเนินการเฉพาะรายปีหรือรายครึ่ง-เท่านั้น ในทางกลับกัน จอภาพ DGA แบบออนไลน์ได้รับการติดตั้งอย่างถาวรบนวาล์วของหม้อแปลงไฟฟ้า โดยให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์-ต่อเนื่องเกี่ยวกับก๊าซตัวบ่งชี้ที่สำคัญบางตัว (เช่น ไฮโดรเจนและความชื้น) สำหรับหม้อแปลงที่มีความสำคัญ-วิกฤต แรงดันไฟฟ้าสูง- หรือเสื่อมสภาพเร็ว การรวมการตรวจสอบออนไลน์อย่างต่อเนื่องเข้ากับการทดสอบในห้องปฏิบัติการโดยละเอียดเป็นประจำจะให้การปกป้องสูงสุด

การรับความเข้มข้นของก๊าซจากห้องปฏิบัติการเป็นเพียงขั้นตอนแรกเท่านั้น อย่างถูกต้องการตีความผลการทดสอบน้ำมันหม้อแปลงคือจุดที่ความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมที่แท้จริงเข้ามามีบทบาท โชคดีที่อุตสาหกรรมได้สร้างกรอบการทำงานที่มีประสิทธิภาพเพื่อช่วยให้ผู้จัดการสินทรัพย์เข้าใจข้อมูลได้

ที่คู่มือการตีความ IEEE C57.104เป็นมาตรฐานทองคำที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในทวีปอเมริกาเหนือ คู่มือฉบับปรับปรุงล่าสุดนี้ให้แนวทางเงื่อนไขที่ชัดเจนโดยอิงตามบรรทัดฐานในอดีตเปอร์เซ็นไทล์ที่ 90 โดยคำนึงถึงอายุของหม้อแปลงและขีดจำกัดปริมาณก๊าซเฉพาะ

เมื่อตรวจพบข้อผิดพลาดที่ทำงานอยู่ ผู้เชี่ยวชาญจะอาศัยวิธีอัตราส่วนการวินิจฉัยเพื่อระบุลักษณะที่แท้จริงของปัญหา ข้อถกเถียงทั่วไประหว่างวิศวกรด้านความน่าเชื่อถือเกี่ยวข้องกับวิธี Duval Triangle กับ Rogers Ratio:

วิธีอัตราส่วนโรเจอร์ส:วิธีการคลาสสิกนี้ใช้ชุดอัตราส่วนก๊าซที่มีโครงสร้าง (เช่น CH4/H2, C2H6/CH4) เพื่อจัดหมวดหมู่ข้อบกพร่องออกเป็นกลุ่มเฉพาะ แม้ว่าในอดีตจะได้รับความนิยม แต่ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือบางครั้งอาจทำให้ได้รับการวินิจฉัยที่ "ไม่ได้รับการแก้ไข" โดยที่อัตราส่วนเฉพาะไม่สอดคล้องกับหมวดหมู่ข้อบกพร่องใดๆ ที่กำหนดไว้

สามเหลี่ยมดูวาล:พัฒนาโดยนักวิจัย Michel Duval วิธีการแสดงด้วยภาพนี้แสดงเปอร์เซ็นต์สัมพัทธ์ของมีเทน เอทิลีน และอะเซทิลีนบนแผนภูมิสามเหลี่ยม วิธีนี้กลายเป็นวิธีการที่นิยมกันทั่วโลกในปัจจุบัน เนื่องจากมีความแม่นยำอย่างเหลือเชื่อในการระบุประเภทข้อบกพร่อง และไม่เหมือนกับวิธีอัตราส่วนเลยเสมอให้การวินิจฉัยข้อบกพร่องขั้นสุดท้าย

ความสำคัญที่สำคัญของเทรนด์

การอ่านค่าก๊าซที่เพิ่มขึ้นเพียงครั้งเดียวถือเป็นธงสีแดงอย่างแน่นอน แต่อัตราการเปลี่ยนแปลงระหว่างการทดสอบมักเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญกว่ามากการคำนวณอัตราการสร้างก๊าซในระบบไฟฟ้า(วัดเป็น ppm ต่อวันหรือ ppm ต่อเดือน) ช่วยให้ผู้จัดการสินทรัพย์พิจารณาว่าข้อผิดพลาดกำลังทำงานอยู่และกำลังแย่ลงหรือไม่ การเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ และเสถียรอาจทำให้สามารถเลื่อนการบำรุงรักษาตามแผนได้อย่างสะดวกสบาย ในขณะที่การเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันและรุนแรงจะกำหนดให้ต้องปิดระบบฉุกเฉินเพื่อป้องกันความล้มเหลวจากภัยพิบัติ

เพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะได้รับมูลค่าสูงสุดที่แน่นอนจากโปรแกรมการทดสอบของเหลว ให้รวมเคล็ดลับที่นำไปปฏิบัติได้เหล่านี้ไว้ในขั้นตอนการทำงานของคุณ:

สร้างพื้นฐาน:ทำการทดสอบ DGA กับหม้อแปลง-ใหม่ เพิ่งย้ายตำแหน่ง หรือซ่อมแซมใหม่ทุกครั้ง เพื่อสร้างพื้นฐานที่ดีสำหรับการเปรียบเทียบในอนาคต

สม่ำเสมอ:พยายามใช้ห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองแห่งเดียวกันสำหรับการทดสอบทั้งหมดของคุณ เพื่อลดความแปรปรวนตามธรรมชาติในอุปกรณ์การทดสอบ การสอบเทียบ และวิธีการ

ติดตามแนวโน้มของคุณ:อย่าดูรายงาน DGA ในสุญญากาศ สร้างกราฟข้อมูลประวัติของคุณเสมอ การแสดงเส้นโค้งช่วยให้มองเห็นส่วนเบี่ยงเบนเล็กๆ น้อยๆ แต่เป็นอันตรายได้ง่ายขึ้นมาก

รวมเครื่องมือวินิจฉัย:สำหรับการประเมินสุขภาพแบบองค์รวม ให้จับคู่ผลลัพธ์ DGA ของคุณกับการทดสอบตามปกติอื่นๆ เช่น การวิเคราะห์ความชื้น การทดสอบฟูแรน (เพื่อประเมินการย่อยสลายของกระดาษ) และการทดสอบทางไฟฟ้าขั้นสูง

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นการลงทุนจำนวนมหาศาลสำหรับอุตสาหกรรมสาธารณูปโภคและอุตสาหกรรมเอกชน ทำให้การทำงานที่ต่อเนื่องและเชื่อถือได้ไม่สามารถ{0}}ต่อรองได้ การนำโปรแกรมการทดสอบ DGA ที่เข้มงวดมาใช้นั้นเป็นวิธีการ "มองเข้าไปในถัง" ที่คุ้มค่าและแม่นยำที่สุด-อย่างปฏิเสธไม่ได้โดยไม่ต้องทำให้เครื่องออฟไลน์

ด้วยการทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งในวิทยาศาสตร์เบื้องหลังการสร้างฟอลต์แก๊ส ยึดมั่นในแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการสุ่มตัวอย่างอย่างเคร่งครัด และตีความข้อมูลอย่างชาญฉลาดผ่านหลักเกณฑ์ทางอุตสาหกรรมที่กำหนดไว้ คุณจะสามารถป้องกันความล้มเหลวจากภัยพิบัติได้สำเร็จ ดำเนินการวินิจฉัยน้ำมันในเชิงรุก แล้วหม้อแปลงจะตอบแทนคุณด้วยบริการที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และเชื่อถือได้มานานหลายทศวรรษ

ติดต่อได้เลย