شرح تحليل الغاز المذاب: كيف يتنبأ اختبار زيت المحولات بالفشل قبل حدوثه

قبل عامين، أرسل لنا مهندس صيانة أحد العملاء تقرير اختبار الزيت الذي بدا مملاً للوهلة الأولى: الهيدروجين مرتفع قليلاً، وأول أكسيد الكربون طبيعي. قالت غريزته اختبار مرة أخرى في ستة أشهر. بدلاً من ذلك، قرأ مهندسنا معدل التغيير، ووضع علامة على الوحدة لعينة متابعة في غضون 30 يومًا، واكتشف التقرير الثاني نقطة اتصال متعرجة متطورة قبل أن تصبح انقطاعًا قسريًا. هذا هو ماتحليل الغاز المذابإنه يفعل ذلك - فهو يحول زيت المحولات إلى نظام إنذار مبكر يكلف بضع مئات من الدولارات ويمكن أن يوفر عملية إعادة بناء مكونة من ستة أرقام.

ما الذي يكشفه تحليل الغاز المذاب فعليًا؟

داخل كل محول مغمور بالزيت، يتم عصر العزل الورقي والزيت المعدني تحت الضغط الكهربائي والحراري. وعندما تتحلل، فإنها تطلق غازات تذوب في الزيت: الهيدروجين والميثان والإيثان والإيثيلين والأسيتيلين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون. تنتج آليات الصدع المختلفة توقيعات غازية مختلفة، وهو الأساس الكاملتحليل الغاز المذاب- تقوم بقياس الغازات الموجودة ومدى سرعة نموها، ثم تتبعها إلى الخطأ الذي أنتجها.

الفيزياء متسقة بما فيه الكفاية بحيث قامت الصناعة بتدوينها. المعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات C57.104دليل تفسير الغازات في المحولات المغمورة بالزيت ونظيرها IECإيك 60599كلاهما يصف كيفية تحويل تقرير المختبر إلى تقييم الحالة. لا تحل المعايير محل حكم المهندس - فهي تمنحه هيكلًا، وهو بالضبط ما يحتاجه المشتري عند تقييم أسطول قديم أو تقرير اختبار المصنع.

الغازات الخاطئة السبعة وما يخبرك به كل واحد منها

فيما يلي النسخة القصيرة التي نوجهها لكل عميل جديد:

هناك غازان يستحقان اهتماما خاصا.الأسيتيلينهو الغاز المنبه: فهو يتشكل فقط عند درجات حرارة القوس، وبالتالي فإن أي ارتفاع مستمر في C2H2 يعني حدوث تفريغ كهربائي داخل الخزان - تحتاج الوحدة إلى الفحص، وليس سنة أخرى من العينات الروتينية.أول أكسيد الكربونهو القاتل للورق: ارتفاع ثاني أكسيد الكربون مع انخفاض نسبة ثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون يشير إلى تحلل السليلوز، وهي الطريقة التي تنتهي بها حياة العزل.

للحصول على حكم سريع من نوع الخطأ، فإنمثلث دوفالتحدد الطريقة ثلاثة غازات رئيسية وتصنف الصدع إلى واحدة من ست مناطق - التفريغ الجزئي، وثلاثة مستويات شدة حرارية، ومستويين للتفريغ. إنه تشخيص أولي يجب أن يكون كل مهندس صيانة قادرًا على رسمه من الذاكرة؛ المعايير تحولها إلى إجراء رسمي.

أخذ العينات بطريقة خاطئة: الخطأ الأكثر شيوعًا الذي نراه

هذا هو الجزء الذي يفتقده معظم المشترين: نتيجة المختبر تكون جيدة مثل العينة فقط. في مصنعنا، يعتبر أخذ عينات الزيت نظامًا وليس عملاً روتينيًا. يقوم الفني بتصريف الزيت الميت من صمام أخذ العينات أولاً، ويستخدم حقنة تم مسحها بالنيتروجين الجاف أو الزيت، ويملأ زجاجة العينة بدون مساحة رأس - لأن فقاعة الهواء الموجودة في الزجاجة هي فقاعة من بيانات الهيدروجين الزائفة.

ونحن نرى العواقب في الميدان باستمرار. أرسل إلينا أحد العملاء ذات مرة تقريرًا يوضح الهيدروجين عند 400 جزء في المليون على وحدة قمنا ببنائها واختبارها قبل عام. بدا الرقم مثيرا للقلق. عادت العينة المعادة المأخوذة بتقنية مناسبة إلى 18 جزءًا في المليون. وكانت النتيجة الأولى هي التلوث من عينة تم التعامل معها بشكل سيء - ولكنها كلفت العميل ليلة من الذعر ومكالمة استشارية مدفوعة الأجر. عندما تقوم بالتكليفاختبار زيت المحولات، إجراء أخذ العينات هو جزء من الاختبار. اطلب من مختبرك أو موردك توثيق ذلك.

قراءة تقرير DGA: الأسعار تتفوق على القراءات الفردية

تخبرك لقطة DGA واحدة قليلاً. الاتجاه يخبرك بكل شيء. يصنف IEEE C57.104 حالة التشغيل إلى أربعة شروط، وبشكل أكثر فائدة، يؤكد على معدل توليد الغاز - التغيير بين العينات - على العدد المطلق. إن الوحدة التي تحتوي على 80 جزءًا في المليون من الهيدروجين لمدة خمس سنوات هي حيوان مختلف عن الوحدة التي ارتفعت من 20 إلى 80 جزءًا في المليون في ثمانية أشهر.

تعمل العملية الحسابية على النحو التالي: يتم فحص إجمالي الغاز القابل للاحتراق (TCG) والغازات الفردية مقابل مستويات الحالة، ويتم تحديد الفاصل الزمني للعينة التالية حسب مدى قربك من الحدود. اختبار الوحدات العادية سنويًا؛ تنتقل الوحدات ذات الاتجاهات الصاعدة إلى أخذ العينات ربع السنوية أو الشهرية حتى يستقر المعدل. تكتشف المرافق التي تدير هذا النظام معظم الأخطاء الناشئة قبل عام أو عامين من الفشل - وهذا هو السبب في أن شركات التأمين ومهندسي الموثوقية يعاملون DGA باعتباره الاختبار الأعلى قيمة لكل دولار في ميزانية الصيانة.

DGA في المصنع: لماذا يهم التقرير الأول

يحمل كل محول مغمور بالزيت نقوم بشحنه خط أساس لتحليل الغاز المذاب في المصنع (DGA)، والذي يتم إجراؤه بعد اختبار التشغيل الحراري عندما يتم تدوير الزيت بالكامل وتفريغه من الغاز. خط الأساس هذا هو الوثيقة الأكثر قيمة طوال عمر الوحدة: تتم مقارنة كل اختبار زيت مستقبلي به، ويتم تحديد النتيجة "العادية" لوحدتك من خلال وحدتك، وليس من خلال جدول عام.

باعتبارنا شريكًا في مشروع إيتون المشترك الحاصل على شهادات UL وCSA وIEEE وDEKRA في محفظتنا، فإننا نتعامل مع اختبار الزيت الأول باعتباره إنجازًا قابلاً للتسليم، وليس حاشية سفلية. تقوم حجرة الاختبار الخاصة بنا بإجراء قياس الغاز المذاب، وفحص محتوى الرطوبة، واختبار جهد الانهيار على نفس دفعة الزيت التي تدخل إلى الخزان، ويتم شحن التقرير مع الوحدة. المشترون الذين تعرضوا للحروق بسبب ادعاءات "أن المحول كان جيدًا في المصنع" يقدرون الفرق - فالبيانات موجودة على الورق قبل مغادرة الشاحنة.

دمج DGA في خطة المشتريات الخاصة بك

إذا كنت تشتري محولات الآن، أضف هذه الأسطر الثلاثة إلى طلب عرض الأسعار الخاص بك وخطة الصيانة الخاصة بك:

• تتطلب تقرير خط الأساس DGA المصنعمع كل وحدة مغمورة بالزيت، بعد التشغيل الحراري، بطريقة الاختبار المسماة (IEC 60567 أو ما يعادلها).
• تحديد موعد أول اختبار لزيت الحقل خلال 12 شهرًاالتنشيط - الحياة المبكرة هي عندما تظهر عيوب التصنيع.
• اسأل عن إجراءات أخذ العيناتمن مختبرك أو موردك قبل السماح بإجراء الاختبار، واطلب تفسيرًا قائمًا على الاتجاه، وليس مجرد رقم النجاح/الرسوب.

تحليل الغاز المذابهو تأمين رخيص على الأصول التي تستمر عادة لمدة 30 عامًا. الوحدات التي تفشل بشكل كارثي تظهر دائمًا علامات تحذير في الزيت أولاً - والمشترون الذين يقرؤون هذه العلامات يتجنبون الفشل وإعادة البناء والانقطاع. أرسل لنا مواصفات المحول الخاص بك أو تقرير اختبار الزيت الخاص بك من خلالريان-transformers.comوسيساعدك مهندسونا على قراءة ما يخبرك به الزيت.

عن المؤلف:كتب هذا المقال الفريق الهندسي في شركة Ryan Electric، وهي شريك في مشروع مشترك لشركة Eaton وشركة مصنعة للمحولات المعتمدة من UL/CSA في جيانغسو، الصين، وتقوم بتزويد المحولات المغمورة بالزيت والجافة لعملاء المرافق ومراكز البيانات والطاقة الشمسية والصناعية في جميع أنحاء أمريكا الشمالية والشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا وأفريقيا.