Kiel Gazkromatografio Detektas kaj Diagnostikas Malbonfunkciigojn de 500+ kV-Transformiloj [Kazo Studo]

0 Enkonduko
La analizo de disolitaj gasoj (DGA) en izolila olio estas grava testo por grandaj oleomergitaj transformiloj. Per gazokromatografio eblas tempe detekti la vetustigon aŭ ŝanĝojn en la interna izolila olio de oleoplena elektra equipamento, identigi potencialajn defektojn kiel superĉarmaĵo aŭ elektraj elŝutadoj en frua stadio, kaj akurate evalui la severeco, tipo, kaj evoluadon de la defekto. La gazokromatografio iĝis esenca metodo por monitorado kaj sekurigo de stabila operacio de equipamento, kaj ĝi estis inkluzivita en rilataj internaciaj kaj hejmlandaj normoj [1,2].

1 Kazo Studio
La No. 1 ĉeftransformilo ĉe substacio Hexin estas modelo A0A/UTH-26700, kun voltspaco de 525/√3 / 230/√3 / 35 kV. Ĝi estis fabrikita en majo 1988 kaj komisionigita la 30-an de junio 1992. La 20-a de septembro 2006, la komputila monitorasistemo indikis "operacio de luma gasrelaĵo sur No. 1 ĉeftransformilo." Posta inspektado de operaciestroj montris krakojn kaj severan olefluon ĉe ambaŭ komencaj kaj finaj bushingoj de Fazo B sur la 35 kV flanko, kune kun prezenco de gaso en la gasrelaĵo, provokante tujan peton pri haltigo. Antaŭ tiu okazo, rutimaj elektraj testoj kaj izolila olio monitoradotestoj ne montris neniu anomalio.

2 Gazokromatografia Analizo kaj Defektodiagnostiko
Tuj post haltigo kolektiĝis olekaj kaj gasaj specimenoj por kromatografia testado. La testrezultoj estas montritaj en Tabloj 1 kaj 2. La rezultoj indikis anormalajn koncentrojn de disolitaj gasoj en la transformilo olio kaj la gasrelaĵo. Kompleksa analizo farigis per kromatografiaj datumoj kaj la ekilibra kriteriometodo por evalui la gasajn koncentrojn en oleaj kaj gasaj specimenoj.

Tablo 1 Kromatografia Rikordo de Izoilila Olio de Fazo B de No. 1 Ĉeftransformilo ĉe Substacio Hexin (μL/L)

Tablo 2 Kromatografia Rikordo de Gaso de Gasrelaĵo de Fazo B de No. 1 Ĉeftransformilo ĉe Substacio Hexin (μL/L)

Laŭ la Kvalitastandaroj por Transformilo Olio en Uzo, atentu se iu el la jenaj disolitaj gazkoncentroj en oleo de 500 kV transformiloj superas la specifajn valorojn: totalaj hidrokarbonoj: 150 μL/L; H₂: 150 μL/L; C₂H₂: 1 μL/L. Aketileno (C₂H₂) estis detektita en la transformilo olio kun koncentro φ(C₂H₂) de 12.13 μL/L, superante la atentan limon pli ol 12 fojojn. Bazite sur la komponenta superantana analizometodo [3], estis preliminarie determinite, ke interna defekto ekzistas en la transformilo.

Pluaj analizoj bazitaj sur karakteraj gasoj indicis altenergian elŝutan defekton, ĉar φ(C₂H₂) estas klavindikilo distinganta superĉarmadon de elektra elŝuto. Uzante la IEC tri-raportmetodon, la kalkulitaj raportoj estis:
• φ(C₂H₂)/φ(C₂H₄) = 1.2,
• φ(CH₄)/φ(H₂) = 0.56,
• φ(C₂H₄)/φ(C₂H₆) = 6.6,
rezultigante kodon de 102. Tio kondukis al la prelimina konkludo, ke altenergia elŝuto (t.e., arkado) okazis en la transformilo.

Uzante la ekilibran kriteriometodon [4] kaj la gazkompozicion en la gasrelaĵo, teoriakaj olekoncentroj estis kalkulitaj bazitaj sur la diversaj solublecoj de gasoj en olio. La raporto αᵢ de teoriaj al mesaĝitaj koncentroj en olio estis derivita (vidu Tablon 2). Bazite sur terena sperto, sub normalaj kondiĉoj, αᵢ valoroj por plej multaj komponantoj falas en la amplekso de 0.5–2. Tamen, dum subitaj defektoj, karakteraj gasoj kutime montras αᵢ valorojn signife pli grandaj ol 2. En tiu okazo, ĉiuj gazkomponantoj en la gasrelaĵo montris αᵢ valorojn multe pli grandaj ol 2, indicante subitan internan defekton.

Elektraj testrezultoj montris, ke la kontaktresistancoj de la sublada tapŝanĝilo, ventura DC resistanco, kaj maksimuma fazdiferenco estis ĉiuj en akcepteblaj limoj. Fluaj elektraj inter venturoj kaj al tero, same kiel iliaj historiakomparoj, montris neniun anomalion. Dielektrika perdo kaj izolresistanca parametroj ankaŭ estis normalaj. Ĉi tiuj rezultoj forĵetis tutan humidan eniradon, gravan izolvetustigon, aŭ vaste difuzitan izoldifekton, konfirmanda, ke la ĉefa izolsistemo estis intakt.

Bazite sur kompleksa analizo de la supraj rezultoj, estis konkludita, ke subita arkdefekto okazis ene de la transformilo. La koncentroj de CO kaj CO₂ en la olio ne montris signifajn pligrandiĝojn, kaj kvankam totalaj hidrokarbonaj niveloj estis pligrandiĝantaj, ili ankoraŭ ne superis limojn. Tio sugestis, ke vasta solida izolenvolviĝo estas malverŝajna. Tamen, pro la altaj αᵢ valoroj por CO kaj totalaj hidrokarbonoj, estis suspektito pri subita elŝutdefekto envolvanta lokan damaĝon de solida izolo.

3 Interna Inspekto kaj Kuremaj Agadoj
Por plu determini la radikan kaŭzon, la transformilo estis drane kaj inspektita. Du 35 kV bushingoj kaj riser sur Fazo B estis forigita por eksameno, montrante, ke la tensionequilibriga terstreko sur la bobenfinpreseplato estis brultrafita. Dum leviĝo de la tankekrado, trovis, ke la izolsubtenkomponanto de la supre yoke bobenpreseplato estis damaĝita pro longtempa mekanika streĉo, rezultigante du-punktan terigon. Tio kreis cirkuladan koranton, kondukante al arkado, kiu brultrafis la terstrekon. La granda volumeno kaj alta generadrapido de gaso kreis signifan internan preson, kaŭzante krakojn kaj severan olefluon en la du 35 kV bushingoj proksime de la elŝutpunkto. La inspektfindoj estis plene konformaj kun la konkludoj tiritaj de la kromatografia analizo.

Kuremaj Agadoj:
• Anstataŭigu la damaĝitajn izolsubtenkomponantojn;
• Faru degazigadon kaj filtradon de la izolila olio;
• Returnigu la transformilon al normala operacio post sukcesa akcepttestado;
• Enhancu operaciamonitoradon, kaj resumu regulan administradon nur post konfirmado, ke neniuj pliaj problemoj ekzistas per daŭra sekvo kaj analizo.

4 Konkludo
(1) Ĉi tiu studo sukcese aplikis gazokromatografion por diagnozi internan arkdefekton en Fazo B de la No. 1 ĉeftransformilo ĉe substacio Hexin, donante valoran sperton por la operacio kaj defektodiagnostiko de grandaj potenctransformiloj.

(2) Kiam transformilo gasrelaĵo operacias, oleaj kaj gasaj specimenoj devas esti kolektitaj por kromatografia analizo. Per kombinado de kromatografiaj rezultoj, historiadataj, la ekilibra kriteriometodo, kaj izoltestoj, eblas determini, ĉu la defekto estas interna aŭ rilatas al helpkomponantoj, kaj identigi la naturon, lokon, aŭ specifan komponanton implikitaj. Tio ebligas tempan mantenan agadon kaj sekuras la equipamenton.

(3) Izoilila olio kromatografia analizo estas unu el la plej efikaj mezuroj por monitorado de la sekura operacio de oleplenaj elektra equipamento. Regula DGA ebligas fruan detektadon kaj daŭran monitoradon de internaj defektoj kaj ilia severeco. Por sekuri la sekuran operacion de grandaj transformiloj kaj teni atenton pri ilia sano, gazokromatografio devas esti farita laŭ la elektroindustriaj normoj, kaj la testfrekvenco devus esti pliigita kiam necesas.