Стандарты и испытательные циклы для анализа растворенных газов в трансформаторном масле с использованием газовой хроматографии

Газовая хроматография для анализа растворенного газа (DGA) в трансформаторном масле является важным диагностическим инструментом для оценки состояния и надежности трансформаторов.В данной статье представлено подробное руководство по испытательным циклам и стандартам для выполнения газовой хроматографии на трансформаторном масле, направленный на то, чтобы помочь новым инженерам и специалистам по закупкам понять его важность и выполнение.

Значение анализа растворенных газов (DGA)

DGA измеряет концентрацию газов, растворенных в трансформаторном масле, которые образуются в результате теплового и электрического напряжения внутри трансформаторов.:

• Рано обнаружить ошибкитакие как перегрев, частичные выбросы или дуги.
• Контроль условий эксплуатациичтобы обеспечить надежность трансформатора.
• Содержание планачтобы предотвратить катастрофические сбои.

Ключевые газы, подлежащие мониторингу, включают:водород (H2),метан (CH4),ацетилен (C2H2),этилен (C2H4), иокись углерода (CO).

Цикл испытаний для анализа растворенных газов

Частота тестирования DGA зависит от номинального напряжения, мощности и эксплуатационных условий трансформатора.

1. Трансформаторы 220 кВ и выше 120 МВА:

   • Проверить каждый3-6 месяцевпри нормальной работе.
   • Дополнительные испытания на4-й, 10-й и 30-й деньпосле установки, капитального ремонта или замены обмотки.

2. Трансформаторы 110 кВ:

   • Проверка один раз в год30 дней и 180 днейпосле установки, капитального ремонта или замены обмотки.
   • Впоследствии испытаниеежегодно.

3. Трансформаторы 35 кВ:

   • Трансформаторы номинальные8 МВА и выше: Испытаниеежегодно.
   • Трансформаторы номинальныеменее 8 МВА: Испытаниеежегодно.

4. Специальные испытания:

   • Проводить испытания при возникновении ненормальных условий эксплуатации, таких как необъяснимое повышение температуры, дисбаланс нагрузки или обесцвечивание масла.

Стандарты испытаний содержания растворенных газов

Для обеспечения безопасной и надежной работы трансформаторов при анализе содержания растворенного газа в трансформаторном масле должны соблюдаться следующие стандарты:

1. Новые трансформаторы:

   • Общий объем углеводородных газов (THG): ≤ 20 μL/L
   • Водород (H2): ≤ 30 μL/L
   • Ацетилен (C2H2): не обнаруживается.

2. Трансформаторы после капитального ремонта:

   • Общий объем углеводородных газов (THG): ≤ 50 μL/L
   • Водород (H2): ≤ 50 μL/L
   • Ацетилен (C2H2): допускаются следовые количества.

3. Трансформаторы 110 кВ и выше:

   • ЕслиC2H2если обнаружено, частота испытаний должна быть увеличена, чтобы отслеживать тенденции и внимательно следить за состоянием оборудования.

4. Работающие трансформаторы (пороговые значения тревоги):

   • Совокупные углеводородные газы (THG): ≥ 150 μL/L
   • Водород (H2): ≥ 150 μL/L
   • Ацетилен (C2H2): ≥ 5,0 мкл/л

5. Уровень добычи газа:

   • Если относительная скорость добычи газа превышает10% в месяцЭто относится как к открытым, так и к закрытым трансформаторам.

Основные принципы газовой хроматографии для DGA

Газовая хроматография отделяет и количественно определяет отдельные газы, растворенные в трансформаторном масле.

1. Экстракция проб нефти:
   • Образцы масла собираются из трансформатора в контролируемых условиях для предотвращения загрязнения или потери газа.
2. Добыча газа:
   • Растворенные газы извлекаются из масла с помощью методов вакуумного или газового стриппинга.
3. Хроматографический анализ:
   • Газы проходят через колонну, где они разделяются в зависимости от молекулярного размера и полярности.
   • Детектор измеряет концентрацию каждого газа.
4. Интерпретация данных:
   • Сравните измеренные концентрации газа со стандартными порогами для определения состояния трансформатора.

Применение и польза

1. Неправильный диагноз:
   • Определяет конкретные типы неисправностей (например, тепловые неисправности, электрические разряды) путем анализа состава газа.
2. Профилактическое обслуживание:
   • Это позволяет заранее выявлять проблемы, уменьшая вероятность непланированных отключений или дорогостоящих ремонтов.
3. Соблюдение нормативных требований:
   • Обеспечивает соответствие трансформаторов эксплуатационным и безопасным стандартам.
4. Управление активами:
   • Удлиняет срок службы трансформатора путем выявления и устранения неисправностей до их эскалации.

Заключение

Анализ растворенного газа на основе газовой хроматографии является незаменимой практикой для поддержания здоровья и безопасности трансформаторов.Инженеры и специалисты по закупкам могут обеспечить раннее обнаружение неисправностей, минимизировать время простоя и повысить надежность энергосистем.

Для новых инженеров и покупателей понимание этих процедур обеспечивает основу для принятия обоснованных решений о техническом обслуживании и диагностике трансформаторов.