Gas Chromatography-ren 500+ kV Trasformatuaren Akatsak Eragitzen eta Diagnostikatzen [Kasuen Azterketa]

0 Sarrera
Isulaturiko oilean disolatutako gasen analisia (DGA) oinarrizko proba da handiak diren oilez betetako indar transformagailuentzat. Gas kromatografia erabiliz, elektrikoki betetako tresnak dituzten tresna oinetan oinarriko isulaturiko oilen zaharketa edo aldaketak geroz egon daitezkeen detektatzeko, bai eta abestuaren batentzat eta elektrikoko diskarga batentzat lehenaldian aurkitzeko, eta falteko erritmoa, mota, eta garapen tendentzia zehazki ebaluatzeko modurik onena da. Gas kromatografia tresnen segurtasuna eta estabilitatea ziurtatzeko metodo esanguratsu bihurtu da, eta normen internazional eta domestiko anitzetan sartuta dago [1,2].

1 Kasu Azterketa
Hexin Substation-en 1. zenbakitako nagusiko transformagailua A0A/UTH-26700 modeloko da, 525/√3 / 230/√3 / 35 kVko tensio konfigurazioarekin. Maiatzan 1988ean sortu zen eta 1992ko ekainaren 30an hasieran jaso zen. 2006ko irailaren 20an, ordenagailu monitorizatzeko sistema "1. zenbakitako nagusiko transformagailuko gas txikiaren relea aktibatu da" esan zuen. Ondoren, operazio-pertsonalak B fasetako 35 kV aldeko hastapenen eta amaierako bushingetan hanka eta oileko hedapen handia aurkitu zuen, baita gas txikiaren relean ere gas bat dagoela, zerbitzu itxi nahi izan zuten. Gertaera honek aurretik lan arruntaren probak eta isulaturiko oilen monitorizatzeko probak normalak ematen zituzten.

2 Gas Kromatografia Analisia eta Falteko Diagnostika
Itxita egotearen ostean, oileko eta gasen laginketak hartu ziren kromatografia proba batentzat. Ebaluazioaren emaitzak Taulen 1 eta 2-n agertzen dira. Emaitzak oileko eta gas txikiaren releko disolatutako gasen kontzentrazioen anormalitateak adierazten zituzten. Kromatografia datuen eta orekatze kriterio metodoa erabiliz, oileko eta gasen laginketen gasen kontzentrazioak ebaluatu ziren.

Taula 1 Hexin Substation-en 1. zenbakitako nagusiko transformagailuko B fasetako isulaturiko oileko kromatografia erregistroa (μL/L)

Taula 2 Erregistraketa Kromatografikoa B Faseko 1. Zenbakiako Transformer Nagusiko Gas Eraldiaren Gasetik (μL/L)

Transformadorearen olioan dagoen disgaztun konsentrazioak kontuan hartu behar dira, Transformer Oil in Service kalitate estandarei jarraiki, 500 kV transformadoreetan hurrengo balioak gainditzen badira: hidrokarburo guztiak: 150 μL/L; H₂: 150 μL/L; C₂H₂: 1 μL/L. Transformadorearen olioan etilen (C₂H₂) bat detektatu zen 12.13 μL/Leko konsentrazioarekin, atention tresholdea 12 aldiz gaindituz. Osagai gainditze analisi metodoa [3] erabiliz, lehentasunez adierazi zen transformadorearen barnean akats bat egotea.

Ezaugarri gasen analisiaren oinarrian, energia handiko deskarga akats bat adierazten zuen, φ(C₂H₂) aldagaiak desberdintzeko garrantzi handia duelako bihurtze eta elektrikoki deskargatze artean. IEC hiru arrazoiren metodoa erabiliz, kalkulatutako arrazoiek honako balioak zituzten:
• φ(C₂H₂)/φ(C₂H₄) = 1.2,
• φ(CH₄)/φ(H₂) = 0.56,
• φ(C₂H₄)/φ(C₂H₆) = 6.6,
102 kodea ematen zuen. Horrela, lehentasunez adierazi zen transformadorearen barnean energia handiko deskarga (hau da, arkua) gertatu dela.

Ekuilibrioko kriterio metodoa [4] erabiliz eta gas errelayko gas osagaien arabera, olioaren solubilizotasun desberdinetan oinarrituta, teoriko olio konsentrazioak kalkulatu ziren. Olioan neurtutako konsentrazioaren eta teorikoaren arteko arrazoia αᵢ bezala deritzon (Ikusi Taula 2). Zerbitzuaren esparruan, baldintzen normalen bidez, osagai gehienek αᵢ balioak 0.5–2 tartean geratzen dira. Baina akats azkarrean, ezaugarri gasak αᵢ balio handiagoak dituzte 2 baino. Kasu honetan, gas errelayko osagai guztiak αᵢ balio handiagoak zeuzkan 2 baino, azkarreko barne akats bat adierazten zuen.

Elektrizitate proba emaitzetan, on-load tap changer kontaktuen resistentsiak, bobinak DC resistentsiak, eta fase desberdineko diferentzia maximoak, guztiak onartagarrien artean ziren. Bobinen arteko eta lurrerainoko fugaz kanpo, historikoki konparatuta, ez ziren arazoak azaltzen. Dielektriko galdua eta isolamendu resistentsia parametroak ere normalak ziren. Emaitz horiek, isolamendu orokorraren humedaderako, isolamendu handiko degradazioari edo isolamendu zabaleko defektuei baztertu zuten, isolamendu nagusia oso mantentzen zela konfirmatuz.

Emaitz horien analisi osoaren oinarrian, adierazi zen transformadorearen barnean azkarreko arkua gertatu dela. Olioko CO eta CO₂ konsentrazioak ez ziren geroztik handitu, eta hidrokarburu guztien mailak goratzen ari zirela, baina oraindik ez ziren muga gainditu. Honek adierazten duen da, isolamendu solidario handiaren harremana ez zela probabilea. Baina, CO eta hidrokarburu guztien αᵢ balio handiei esker, isolamendu solidario lokalizatua duten azkarreko deskarga akats bat zegoen susperra.

3 Barne Ikusketa eta Erreakzioak
Arrazoia zehazteko, transformadorea ahota eta ikusita. Phase B-ko 35 kV bushing bi eta riser kendu ziren, eta coil end pressure plateko tensio berdinketa lerroa suntsituta aurkitu zen. Tank cover atera ondoren, goiko yoke coil pressure plateko isolamendu sostena mekaniko presio luzearen ondorioz suntsituta zegoen, bi puntutan lurrera konektatuta. Honek zirkulazio elektrikoa sortu zuen, arkua sortuz eta lerroa suntsituz. Gasaren eragin handiak eta abiadura handia, barne presio handia sortu zuen, Phase B-ko 35 kV bushing bi diskarga puntuaren inguruan trinkadak eta olioko fuga handia sortuz. Ikusketa emaitzak, kromatografia analisiaren ondorioekin oso bat etorri ziren.

Erreakzioak:
• Aldatu isolamendu sostena suntsituta;
• Egin isolamendu olioko desgasifikazioa eta filtrazioa;
• Transformadorea ondo funtzionatzera bueltatu, onarpen proba onen ondorioz;
• Hedatu zerbitzu monitorizazioa, eta lan normalerara itzultzeko soilik, jarraitasunez jarraitu eta analizatu gabe.

4 Iraultza
(1) Lan hau Hexin Substation No. 1 main transformer Phase B-ko barne arkua diagnostizatzeko kromatografia gasaren aplikazio arrakasta izan da, transformadore handien funtzionamendu eta akats diagnostika esperientzia balioa emanda.

(2) Transformadorearen gas errelaya aktibatzen denean, olio eta gas laguntza bildu behar dira kromatografia analisiarentzat. Kromatografia emaitzak, datu historikoak, ekuilibrioko kriterio metodoa eta isolamendu probak konbinatuz, zehaztu daiteke akatsa barnekoa edo laguntza osagaien artekoa den, eta bere natura, kokapena edo osagai zehatz bat. Honek ahalbidetzen du mantenua egunerokoan eta segurtasuna garatzen du.

(3) Isolamendu olioko kromatografia analisia, olio bete elektrikoen funtzionamendu seguruaren monitorizazio neurri efektiboen bat da. DGA periodikoki egiten bada, barne akatsak eta haien intensitatea aurretik detektatu eta monitorizatu daitezke. Transformadore handien funtzionamendu seguruaren garantia eta egoera-osasuna mantentzeko, kromatografia gasa industria elektrikoaren estandarei jarraiki egin behar da, eta beharrezkoa denean, proba maiztasuna handitu behar da.