Normen en testcycli voor de analyse van opgeloste gassen in transformatorolie met behulp van gaschromatografie

Gaschromatografie voor de analyse van opgeloste gassen (DGA) in transformatorolie is een essentieel diagnostisch hulpmiddel voor de beoordeling van de gezondheid en betrouwbaarheid van transformatoren.Dit artikel bevat een gedetailleerde gids voor de testcyclus en de normen voor het uitvoeren van gaschromatografie op transformatorolie., gericht op het helpen van nieuwe ingenieurs en beroepsbeoefenaars op het gebied van aanbestedingen om het belang en de uitvoering ervan te begrijpen.

Belang van de analyse van opgeloste gassen (DGA)

DGA meet de concentraties van gassen die opgelost zijn in transformatorolie en die ontstaan als bijproduct van thermische en elektrische spanningen in transformatoren.:

• Vroegtijdige fouten detecterenHet is niet mogelijk om de gegevens te verzamelen op basis van de gegevens die in de gegevensbank zijn opgenomen.
• Bewaking van de bedrijfsomstandighedenom de betrouwbaarheid van de transformator te waarborgen.
• Planonderhoudom catastrofale storingen te voorkomen.

Belangrijkste gassen die worden gecontroleerd zijn:waterstof (H2),methaan (CH4),acetyleen (C2H2),ethyleen (C2H4), enkoolmonoxide (CO).

Testcyclus voor de analyse van opgeloste gassen

De frequentie van DGA-tests is afhankelijk van de ratingspanning, capaciteit en bedrijfsomstandigheden van de transformator.

1. Transformatoren van 220 kV en meer dan 120 MVA:

   • Test elke3-6 maandentijdens normale werking.
   • Aanvullende tests op de4e, 10e en 30e dagna installatie, herziening of vervanging van de wikkeling.

2. 110 kV transformatoren:

   • Test één keer per30 dagen en 180 dagenna installatie, herziening of vervanging van de wikkeling.
   • Vervolgens wordt de testjaarlijks.

3. Transformatoren van 35 kV:

   • Nominale transformatoren8 MVA en hoger: Testjaarlijks.
   • Nominale transformatorenminder dan 8 MVA: Testjaarlijks.

4. Ad-hoc-tests:

   • Tests moeten worden uitgevoerd wanneer zich abnormale bedrijfsomstandigheden voordoen, zoals onverklaarbare temperatuurverhogingen, lastongewogenheden of verkleuring van de olie.

Testnormen voor het gehalte aan opgeloste gassen

Om ervoor te zorgen dat transformatoren veilig en betrouwbaar werken, moeten de volgende normen worden nageleefd bij het analyseren van het gehalte aan opgeloste gassen in transformatorolie:

1. Nieuw geïnstalleerde transformatoren:

   • Totale koolwaterstofgassen (THG): ≤ 20 μL/L
   • Waterstof (H2): ≤ 30 μL/L
   • Acetyleen (C2H2): niet detecteerbaar.

2. Transformatoren na groot onderhoud:

   • Totale koolwaterstofgassen (THG): ≤ 50 μL/L
   • Waterstof (H2): ≤ 50 μL/L
   • Acetyleen (C2H2): sporenhoeveelheden zijn toegestaan.

3. Transformatoren van 110 kV en hoger:

   • AlsC2H2Wanneer de testfrequentie wordt vastgesteld, moet de testfrequentie worden verhoogd om de trends te volgen en de toestand van de apparatuur nauwlettend te controleren.

4. In werking zijnde transformatoren (waarschuwingsdrempels):

   • Totale koolwaterstofgassen (THG): ≥ 150 μL/L
   • Waterstof (H2): ≥ 150 μL/L
   • Acetyleen (C2H2): ≥ 5,0 μL/L

5. Gasproductiepercentage:

   • Als de relatieve gasproductie hoger is dan10% per maandDit geldt zowel voor transformatoren van open als voor gesloten type.

Belangrijke beginselen van gaschromatografie voor DGA

Gaschromatografie is een methode waarmee in transformatorolie opgeloste gassen worden gescheiden en gekwantificeerd.

1. Extractie van olie-monsters:
   • Oliemonsters worden onder gecontroleerde omstandigheden uit de transformator genomen om verontreiniging of gasverlies te voorkomen.
2. Gaswinning:
   • Gesmolten gassen worden uit de olie gehaald door middel van vacuüm- of gasstrippingmethoden.
3. Chromatografische analyse:
   • Gassen worden door een kolom geleid waar ze worden gescheiden op basis van moleculaire grootte en polariteit.
   • Een detector meet de concentratie van elk gas.
4. Interpretatie van gegevens:
   • De gemeten gasconcentraties worden vergeleken met de standaarddrempels om de toestand van de transformator te bepalen.

Toepassingen en voordelen

1. Foutdiagnose:
   • Identificeert specifieke foutsoorten (bijv. thermische fouten, elektrische ontladingen) door de gascompositie te analyseren.
2. Preventief onderhoud:
   • Hierdoor kunnen problemen vroegtijdig worden ontdekt, waardoor de kans op ongeplande storingen of dure reparaties wordt verminderd.
3. Naleving van de regelgeving:
   • Zorg ervoor dat transformatoren voldoen aan de operationele en veiligheidsnormen.
4. Vermogensbeheer:
   • Verlengt de levensduur van de transformator door storingen te identificeren en aan te pakken voordat ze escaleren.

Conclusies

De analyse van opgeloste gassen op basis van gaschromatografie is een onmisbare praktijk voor het behoud van de gezondheid en veiligheid van transformatoren.Ingenieurs en aankoopprofessionals kunnen zorgen voor vroegtijdige foutdetectie, het minimaliseren van stilstandstijden en het verbeteren van de betrouwbaarheid van stroomsystemen.

Voor nieuwe ingenieurs en kopers biedt het begrijpen van deze procedures een basis om weloverwogen beslissingen te nemen over transformatoronderhoud en -diagnostiek.