AnNaftos ištirpęs dujų testeris (dažnai vadinamas ištirpintu dujų analizatoriumi, DGA)yra specializuotas instrumentas, naudojamas aptikti ir matuoti dujas, ištirpusius izoliuojančiuose aliejuose, ypač transformatorių aliejuje. Tai yra gyvybiškai svarbus įrankis stebint būklę ir diagnozuojant gedimus, tokius kaip transformatoriai.
1. Fonas ir svarba
Transformatoriaus izoliacinis aliejusveikia ir kaip elektros izoliatorius, ir aušinimo skystis. Kai transformatorių viduje atsiranda elektriniai gedimai kaip perkaitimo, lanko, koronos išleidimo ar izoliacijos skilimoĮ aliejų gaminamos įvairios dujos ir ištirpsta.
Šių ištirpusių dujų tipas ir koncentracijayra diagnostiniai transformatoriaus būklės rodikliai ir padeda anksti nustatyti gedimus.
2. Bendrosios ištirpusios dujos ir jų reikšmė
| Dujos | Gedimo indikacija |
|---|---|
| Vandenilis (H₂) | Dalinė išmetimas arba koronos išmetimas |
| Metanas (ch₄) | Žemos temperatūros šiluminiai gedimai (<300°C) |
| Etilenas (C₂H₄) | Aukštesnė temperatūros perkaitimas (300–700 laipsnių) |
| Acetilenas (C₂H₂) | Elektrinis lankas (labai aukšta temperatūra) |
| Anglies monoksidas (CO) | Popieriaus izoliacijos skilimas |
| Anglies dioksidas (CO₂) | Popieriaus izoliacijos skilimas |
| Etanas (C₂H₆) | Šilumos gedimai esant vidutinei temperatūrai |
3. Testavimo principai ir metodai
Dujų ištraukimas:Prieš matuojant dujas reikia atskirti nuo naftos mėginio. Įprasti metodai:
Vakuuminis ištraukimas:Aliejus veikia vakuumu, todėl dujos išeina iš tirpalo.
„Headspace“ technika:Aliejus kaitinamas uždaromame buteliuke, o dujos pusiausvyros į galvos erdvės dujas virš aliejaus, kuris tada imamas.
Membranos ištraukimas:Selektyvios pralaidžios membranos atskiria dujas.
Dujų analizė:
Dujų chromatografija (GC):Labiausiai paplitęs metodas; Atskiria dujas per stulpelius ir nustato jas naudodamas liepsnos jonizacijos detektorius (FID) arba šilumos laidumo detektorius (TCD).
Nedispersiški infraraudonųjų spindulių jutikliai (NDIR):Konkrečioms dujoms, tokioms kaip CO₂ ar CO.
Fotoakustiniai arba elektrocheminiai jutikliai:Konkrečiam dujų aptikimui nešiojamuose analizatoriuose.
4. Tipiniai įrangos komponentai
| Komponentas | Funkcija |
|---|---|
| Mėginio suvartojimas | Naftos mėginių ėmimo sąsaja |
| Dujų ištraukimo sistema | Atskiria ištirpusias dujas nuo aliejaus |
| Chromatografinė stulpelis | Atskiria dujas individualiam aptikimui |
| Detektoriai | Kiekybiškai įvertinti dujos (FID, TCD, NDIR ir kt.) |
| Duomenų apdorojimo vienetas | Kontroliuoja instrumentą ir analizuoja rezultatus |
| Rodymas/sąsaja | Rodo rezultatus ir diagnostinius interpretacijas |
| Dujų tiekimo sistema | Chromatografijos nešiklio dujos (helis, azotas) |
5. Gedimų diagnozė naudojant DGA
Pagrindiniai aiškinimo metodai:
Santykio metodai:Pvz., „Rogers“ santykis, „Duval Triangle“ ir IEC kodai, kurie naudoja specifinių dujų santykius diagnozuoti gedimų tipus.
Tendencijų analizė:Dujų koncentracijos pokyčių stebėjimas laikui bėgant, norint įvertinti gedimo progresą.
Tipiški diagnozuoti gedimai:
Šiluminis perkaitimas (žema, vidutinio ar aukšta temperatūra)
Elektros išmetimai (dalinis išleidimas, lankas)
Izoliacijos senėjimas ir skilimas
6. Operatyviniai aspektai
Mėginių kolekcija:
Turi būti atliekama atsargiai, kad būtų išvengta užteršimo atmosferos oru.
Naudokite švarias, sausas talpyklas, paprastai stiklinius butelius su hermetiškais sandarikliais.
Naftos mėginiai dažnai reikalaujafiltravimasNorėdami pašalinti daleles.
Kalibravimas ir priežiūra:
Tikslumui labai svarbu reguliarus kalibravimas su dujų standartais.
Priežiūra apima kolonų valymo, nešiklio dujų pakeitimą ir detektorių aptarnavimą.
7. Išplėstinės funkcijos
Nešiojamieji modeliai:Lauko bandymams, turinti akumuliatoriaus galią ir greitesnius rezultatus.
Automatinė gedimų diagnozės programinė įranga:Pateikia gedimų tipą ir sunkumo vertinimus.
Nuotolinio stebėjimo integracija:Jungiasi su SCADA ar kitomis sistemomis, skirtoms nuolatiniam transformatoriaus sąlygų stebėjimui.
Kelių dujų aptikimas:Tuo pačiu metu išmatuotas kelių gedimų dujų matavimas.
Duomenų saugojimas ir ataskaitų teikimas:Tendencijų analizei ir istoriniams įrašams.
8. Pramonės standartai
IEC 60599:Ištirpusių dujų analizės aiškinimo vadovas.
IEEE C57.104:Dujų, susidariusių transformatorių aliejuje, aiškinimo vadovas dėl elektrinių ir šiluminių gedimų.
ASTM D3612:Standartiniai bandymo metodai ištirpintų dujų izoliuojančioje aliejų atliekant dujų chromatografiją
9.FAQS
1 klausimas: Ar dažnai turėtų būti atliekama ištirpusi dujų analizė naudojant transformatorius?
A:Įprasta praktika yra kasmetinis eksploatavimo transformatorių bandymas, dažniau, jei ankstesni testai rodo gedimus.
2 klausimas: Ar ištirpusi dujų analizė gali aptikti visų tipų transformatorių gedimus?
A:Tai anksti nustato daugumą elektrinių ir šiluminių gedimų, tačiau mechaninėms problemoms ar išorinėms problemoms gali prireikti kitų diagnostikos.
3 klausimas: Koks yra minimalus mėginio tūris?
A:Paprastai nuo 20 iki 100 ml, atsižvelgiant į įrangos modelį.
4 klausimas: kiek laiko trunka tipiškas testas?
A:Nuo kelių minučių nešiojamuose prietaisuose iki maždaug 30–60 minučių laboratorijos klasės įrangoje.
5 klausimas: Ar galima ištirpti dujų analizę internete (be alyvos mėginių ėmimo)?
A:Taip, internetinės DGA sistemos egzistuoja nuolatiniam stebėjimui, tačiau joms reikia diegti ir kalibravimui.
6 klausimas: kokia yra netinkamo mėginių ėmimo rizika?
A:Oro užteršimas gali sukelti melagingus dujų rodmenis; Netinkamas laikymas gali sukelti dujų praradimą arba skilimą mėginiu.