गैस क्रोमेटोग्राफी कैसे 500+ किलोवोल्ट ट्रांसफार्मर की दोष संकेत और निदान करती है [केस स्टडी]
0 परिचय
आइसोलेटिंग तेल में घुली हुई गैस का विश्लेषण (DGA) बड़े तेल-निमज्जित विद्युत परिवर्तकों के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण है। गैस क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके, तेल-भरी विद्युत सामग्रियों के आंतरिक आइसोलेशन तेल के विकार या परिवर्तन को समय पर निर्धारित किया जा सकता है, और अतिताप या विद्युत डिस्चार्ज जैसे संभावित दोषों को प्रारंभिक चरण में पहचाना जा सकता है, और दोष की गंभीरता, प्रकार और विकास प्रवृत्ति का सटीक मूल्यांकन किया जा सकता है। गैस क्रोमैटोग्राफी उपकरणों की सुरक्षित और स्थिर संचालन की निगरानी और सुनिश्चित करने के लिए एक आवश्यक विधि बन गई है, और इसे संबंधित अंतर्राष्ट्रीय और घरेलू मानकों [1,2] में शामिल किया गया है।
1 मामला अध्ययन
हेक्सिन सबस्टेशन का नंबर 1 मुख्य परिवर्तक मॉडल A0A/UTH-26700 है, जिसका वोल्टेज विन्यास 525/√3 / 230/√3 / 35 kV है। यह मई 1988 में निर्मित और 30 जून 1992 को आयोजित किया गया था। 20 सितंबर 2006 को, कंप्यूटर निगरानी प्रणाली ने "नंबर 1 मुख्य परिवर्तक पर हल्का गैस रिले संचालन" का संकेत दिया। ऑपरेटिंग कर्मचारियों द्वारा बाद की जांच से पता चला कि 35 kV तरफ पीएच B के दोनों बुशिंग्स में दरारें और गंभीर तेल रिसाव था, और गैस रिले में गैस की उपस्थिति थी, जिसने तुरंत शटडाउन की मांग की गई। इस घटना से पहले, नियमित विद्युत परीक्षण और आइसोलेटिंग तेल निगरानी परीक्षणों में कोई असामान्यता नहीं दिखाई दी थी।
2 गैस क्रोमैटोग्राफी विश्लेषण और दोष निदान
शटडाउन के तुरंत बाद तेल और गैस नमूने संग्रहित किए गए थे क्रोमैटोग्राफिक परीक्षण के लिए। परीक्षण के परिणाम टेबल 1 और 2 में दिखाए गए हैं। परिणाम ने दर्शाया कि परिवर्तक तेल और गैस रिले दोनों में घुली हुई गैसों की असामान्य सांद्रता थी। क्रोमैटोग्राफिक डेटा और साम्यावस्था मानदंड विधि का उपयोग करके तेल और गैस नमूनों में गैस सांद्रता का व्यापक विश्लेषण किया गया था।
टेबल 1 हेक्सिन सबस्टेशन के नंबर 1 मुख्य परिवर्तक के पीएच B के आइसोलेटिंग तेल का क्रोमैटोग्राफिक रिकॉर्ड (μL/L)
विश्लेषण तिथि |
H₂ |
CH₄ |
C₂H₆ |
C₂H₄ |
C₂H₂ |
CO |
CO₂ |
C₁+C₂ |
06-09-20 |
21.88 |
12.27 |
1.58 |
10.48 |
12.13 |
33.42 |
655.12 |
36.46 |
टेबल 2 हेक्सिन सबस्टेशन के नंबर 1 मुख्य परिवर्तक के पीएच B के गैस रिले से गैस का क्रोमैटोग्राफिक रिकॉर्ड (μL/L)
गैस घटक |
H₂ |
CH₄ |
C₂H₆ |
C₂H₄ |
C₂H₂ |
CO |
CO₂ |
C₁+C₂ |
नापा गैस सांद्रता |
249,706.69 |
7,633.62 |
24.93 |
2,737.51 |
6,559.62 |
9,691.52 |
750.38 |
16,955.68 |
सैद्धांतिक तेल सांद्रता |
14,982.40 |
2,977.11 |
57.34 |
3,996.76 |
6,690.81 |
1,162.98 |
690.35 |
13,722.03 |
qᵢ (αᵢ) |
685 |
243 |
36 |
381 |
552 |
35 |
1 |
376 |
सेवामें ट्रांसफॉर्मर तेल के गुणवत्ता मानकों के अनुसार, निम्नलिखित में से किसी भी घुली हुई गैस की सांद्रता 500 kV परिवर्तकों के तेल में निर्दिष्ट मान से अधिक होने पर ध्यान देना चाहिए: कुल हाइड्रोकार्बन: 150 μL/L; H₂: 150 μL/L; C₂H₂: 1 μL/L। ट्रांसफॉर्मर तेल में ऐसीटिलीन (C₂H₂) की सांद्रता φ(C₂H₂) 12.13 μL/L थी, जो ध्यान देने वाले थ्रेशहोल्ड से 12 गुना अधिक थी। घटक अतिक्रमण विश्लेषण विधि [3] के आधार पर, प्रारंभिक रूप से निर्धारित किया गया कि ट्रांसफॉर्मर में एक आंतरिक दोष था।
विशिष्ट गैसों के आधार पर आगे की विश्लेषण ने उच्च ऊर्जा डिस्चार्ज दोष का संकेत दिया, क्योंकि φ(C₂H₂) अतिताप और विद्युत डिस्चार्ज को अलग करने का एक महत्वपूर्ण संकेतक है। IEC तीन-अनुपात विधि का उपयोग करके, गणना की गई अनुपात थे:
• φ(C₂H₂)/φ(C₂H₄) = 1.2,
• φ(CH₄)/φ(H₂) = 0.56,
• φ(C₂H₄)/φ(C₂H₆) = 6.6,
जिससे 102 का कोड प्राप्त हुआ। यह प्रारंभिक निष्कर्ष निकला कि ट्रांसफॉर्मर के भीतर एक उच्च ऊर्जा डिस्चार्ज (यानी आर्किंग) हुआ था।
साम्यावस्था मानदंड विधि [4] और गैस रिले में गैस घटकों के आधार पर, तेल में गैसों की विभिन्न घुलनशीलताओं के आधार पर सैद्धांतिक तेल सांद्रता की गणना की गई। तेल में नापी गई सांद्रता के अनुपात αᵢ (टेबल 2 देखें) प्राप्त किया गया। क्षेत्रीय अनुभव के आधार पर, सामान्य स्थितियों में, अधिकांश घटकों के लिए αᵢ मान 0.5–2 की सीमा में आते हैं। हालांकि, अचानक दोषों के दौरान, विशिष्ट गैसें आमतौर पर αᵢ मान 2 से बहुत अधिक दिखाती हैं। इस मामले में, गैस रिले में सभी गैस घटकों के लिए αᵢ मान 2 से बहुत अधिक थे, जो एक अचानक आंतरिक दोष का संकेत दिया।
विद्युत परीक्षण के परिणामों से पता चला कि ऑन-लोड टैप चेंजर के संपर्क प्रतिरोध, विलिंग डीसी प्रतिरोध, और अधिकतम चरण अंतर सभी स्वीकार्य सीमाओं के भीतर थे। विलिंग और भूमि के बीच तथा उनकी ऐतिहासिक तुलना में रिसाव धाराएं किसी भी असामान्यता नहीं दिखाई दीं। डाइएलेक्ट्रिक लॉस और आइसोलेशन प्रतिरोध पैरामीटर भी सामान्य थे। ये परिणाम समग्र आर्द्रता प्रवेश, प्रमुख आइसोलेशन की विकार, या व्यापक आइसोलेशन दोषों को निरस्त कर दिया, जिससे प्रमुख आइसोलेशन प्रणाली अक्षुण्ण थी।
उपरोक्त परिणामों के व्यापक विश्लेषण के आधार पर, निष्कर्ष निकला कि ट्रांसफॉर्मर के भीतर एक अचानक आर्किंग दोष हुआ था। तेल में CO और CO₂ की सांद्रता में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं दिखाई दी, और हालांकि कुल हाइड्रोकार्बन स्तर बढ़ रहे थे, लेकिन वे अभी तक सीमाओं से ऊपर नहीं गए थे। यह संकेत दिया कि बड़े पैमाने पर ठोस आइसोलेशन की शामिली असंभव थी। हालांकि, CO और कुल हाइड्रोकार्बन के लिए उच्च αᵢ मानों के कारण, ठोस आइसोलेशन के स्थानीय नुकसान के साथ एक अचानक डिस्चार्ज दोष का संदेह था।
3 आंतरिक जांच और उपचारी कार्रवाई
मूल कारण को आगे निर्धारित करने के लिए, ट्रांसफॉर्मर को खाली करके जांचा गया। पीएच B के दो 35 kV बुशिंग्स और राइजर को जांच के लिए निकाला गया, जिससे पता चला कि कोइल एंड प्रेसर प्लेट पर वोल्टेज-समानकरण ग्राउंडिंग स्ट्रिप जल गई थी। टैंक कवर को उठाने पर, यह पाया गया कि ऊपरी योक कोइल प्रेसर प्लेट के आइसोलेशन सपोर्ट लंबी अवधि के यांत्रिक तनाव के कारण नुकसान उठाया था, जिससे दो-बिंदु ग्राउंडिंग हुआ, जिससे एक परिपथ धारा बनी, जो आर्किंग के कारण ग्राउंडिंग स्ट्रिप को जला दिया। बड़ी मात्रा और गैस उत्पादन की उच्च दर ने अंतरिक्ष में एक महत्वपूर्ण दबाव उत्पन्न किया, जिससे डिस्चार्ज बिंदु के पास के दो 35 kV बुशिंग्स में दरारें और गंभीर तेल रिसाव हुआ। जांच के परिणाम बिल्कुल क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण से प्राप्त निष्कर्षों के साथ संगत थे।
उपचारी कार्रवाई:
• नुकसान उठाए गए आइसोलेशन सपोर्ट घटकों को बदलें;
• आइसोलेशन तेल को डीगैसि
