Norme e cicli di prova per l'analisi dei gas disciolti nell'olio di trasformatore utilizzando la cromatografia a gas

La cromatografia a gas per l'analisi dei gas disciolti (DGA) nell'olio dei trasformatori è uno strumento diagnostico essenziale per valutare la salute e l'affidabilità dei trasformatori.Questo articolo fornisce una guida dettagliata al ciclo di prova e alle norme per l'esecuzione della cromatografia a gas sull'olio di trasformatore, volto ad aiutare i nuovi ingegneri e i professionisti dell'approvvigionamento a comprendere la sua importanza e l'esecuzione.

Importanza dell'analisi dei gas sciolti (DGA)

DGA misura le concentrazioni di gas disciolti nell'olio di trasformatore, che sono generati come sottoprodotto dello stress termico ed elettrico all'interno dei trasformatori.:

• Rilevare i difetti precocementecome il surriscaldamento, le scariche parziali o l'arco.
• Monitoraggio delle condizioni operativeper garantire l'affidabilità del trasformatore.
• Manutenzione del pianoper prevenire guasti catastrofici.

I principali gas monitorati includono:idrogeno (H2),metano (CH4),Acetilene (C2H2),etilene (C2H4), emonossido di carbonio (CO).

Ciclo di prova per l'analisi dei gas disciolti

La frequenza dei test DGA dipende dalla tensione nominale, dalla capacità e dalle condizioni operative del trasformatore.

1. Trasformatori a 220 kV e superiori a 120 MVA:

   • Testare ogni3-6 mesidurante il normale funzionamento.
   • Test supplementari sul4°, 10° e 30° giornodopo l'installazione, la revisione o la sostituzione dell'avvolgimento.

2. Trasformatori a 110 kV:

   • Testare una volta ogni30 giorni e 180 giornidopo l'installazione, la revisione o la sostituzione dell'avvolgimento.
   • Successivamente, testareannualmente.

3. Trasformatori da 35 kV:

   • Trasformatori nominali8 MVA e oltreTest:annualmente.
   • Trasformatori nominaliinferiore a 8 MVATest:annualmente.

4. Esame ad hoc:

   • Eseguire le prove quando si verificano condizioni di funzionamento anormali, quali aumenti di temperatura inspiegabili, squilibri di carico o scolorimento dell'olio.

Norme di prova per il tenore di gas disciolto

Per garantire il funzionamento sicuro e affidabile dei trasformatori, devono essere rispettate le seguenti norme quando si analizza il contenuto di gas disciolto nell'olio di trasformatore:

1. Trasformatori di nuova installazione:

   • Gas di idrocarburi totali (THG): ≤ 20 μL/L
   • Idrogeno (H2): ≤ 30 μL/L
   • Acetilene (C2H2): non rilevabile.

2. Trasformatori dopo interventi di manutenzione:

   • Gas di idrocarburi totali (THG): ≤ 50 μL/L
   • Idrogeno (H2): ≤ 50 μL/L
   • Acetilene (C2H2): sono ammesse tracce.

3. Trasformatori da 110 kV e oltre:

   • SeC2H2Se la frequenza dei test è rilevata, essa deve essere aumentata per monitorare le tendenze e monitorare attentamente le condizioni dell'apparecchiatura.

4. Trasformatori in funzione (soglie di allarme):

   • Gas totali di idrocarburi (THG): ≥ 150 μL/L
   • Idrogeno (H2): ≥ 150 μL/L
   • Acetilene (C2H2): ≥ 5,0 μL/L

5. Tasso di produzione di gas:

   • Se il tasso relativo di produzione di gas supera10% al meseQuesto vale sia per i trasformatori di tipo aperto che per quelli sigillati.

Principi chiave della cromatografia a gas per la DGA

La cromatografia a gas separa e quantifica i singoli gas disciolti nell'olio del trasformatore.

1. Estrazione di campioni di olio:
   • I campioni di olio vengono prelevati dal trasformatore in condizioni controllate per evitare contaminazione o perdita di gas.
2. Estrazione di gas:
   • I gas disciolti vengono estratti dall'olio con metodi di sottovuoto o di depurazione del gas.
3. Analisi cromatografica:
   • I gas vengono passati attraverso una colonna dove si separano in base alle dimensioni molecolari e alla polarità.
   • Un rilevatore misura la concentrazione di ciascun gas.
4. Interpretazione dei dati:
   • Confrontare le concentrazioni di gas misurate con le soglie standard per determinare lo stato del trasformatore.

Applicazioni e benefici

1. Diagnosi errata:
   • Identifica tipi specifici di difetti (ad esempio, difetti termici, scariche elettriche) analizzando la composizione del gas.
2. Manutenzione preventiva:
   • Consente di individuare i problemi in anticipo, riducendo la probabilità di interruzioni non pianificate o riparazioni costose.
3. Rispetto della normativa:
   • Garantisce che i trasformatori soddisfino gli standard operativi e di sicurezza.
4. Gestione degli attivi:
   • Prolunga la vita del trasformatore identificando e risolvendo i difetti prima che si intensifichino.

Conclusioni

L'analisi dei gas disciolti basata sulla cromatografia a gas è una pratica indispensabile per mantenere la salute e la sicurezza dei trasformatori.gli ingegneri e i professionisti dell'approvvigionamento possono garantire la diagnosi precoce dei difetti, ridurre al minimo i tempi di inattività e migliorare l'affidabilità dei sistemi di alimentazione.

Per i nuovi ingegneri e gli acquirenti, la comprensione di queste procedure fornisce una base per prendere decisioni informate sulla manutenzione e sulla diagnosi dei trasformatori.