როგორ ამოწმებს და დიაგნოზირებს გაზის ქრომატოგრაფია 500+ kV ტრანსფორმატორთა შეცდებს [კეის-სტადია]

0 შესავალი
იზოლირების ნეფტის დახურული გაზების ანალიზი (DGA) არის მნიშვნელოვანი ტესტი დიდი ნეფტით დაფარული ელექტრო ტრანსფორმატორებისთვის. გაზის ქრომატოგრაფიის გამოყენებით შესაძლებელია შექმნას დროული დაკვირვება ნეფტის დახურული გაზების შეცვლას და შინაარსის ხელახლა დახურული ელექტრო ტექნიკაში, ადრე გამოვიდეს პოტენციური ხარვეზები, როგორიცაა დაჭერა ან ელექტრო დახრჩოები, და ზუსტად შეაფასოს ხარვეზის სევრიტეტი, ტიპი და განვითარების ტენდენცია. გაზის ქრომატოგრაფია გახდა ესენციალური მეთოდი ტექნიკის მონიტორინგისა და უსაფრთხო და სტაბილური მუშაობის დასამრგვალებლად, და ის ჩაიტაცა შესაბამის საერთაშორისო და სახელმწიფო სტანდარტებში [1,2].

1 შემთხვევა
ჰექსინის ქსელის პირველი მთავარი ტრანსფორმატორი არის მოდელი A0A/UTH-26700, რომლის დარტყმის კონფიგურაცია არის 525/√3 / 230/√3 / 35 kV. ის დამზადდა მაისში 1988 წელს და დაიწყო მუშაობა 1992 წლის ივლისის 30-ე დღეს. 2006 წლის სექტემბერის 20-ე დღეს კომპიუტერული მონიტორინგის სისტემა ჩაატარა "ნომერი 1 მთავარი ტრანსფორმატორის სიმდიდრის რელეს შექმნა." შემდეგ მუშაობის პერსონალმა შეამოწმა რომ B ფაზის 35 kV გვერდის ორივე ბუშტის დასაწყისი და ბოლოში იყო დაშრეული და სერიოზული ნეფტის დახრჩო, და გაზის რელეში იყო გაზი, რაც დაიწყო შემთხვევით დასაშვებად. ამ შემთხვევამდე რუტინული ელექტრო ტესტები და იზოლირების ნეფტის მონიტორინგის ტესტები არ ჩანდა ანომალიები.

2 გაზის ქრომატოგრაფიული ანალიზი და ხარვეზის დიაგნოსტიკა
შემდეგ დასაშვებად იყო შეგროვებული ნეფტის და გაზის ნიმუშები ქრომატოგრაფიული ტესტირებისთვის. ტესტირების შედეგები ჩანს ცხრილებში 1 და 2. შედეგები ჩანს ანომალური დახურული გაზების კონცენტრაციები ტრანსფორმატორის ნეფტში და გაზის რელეში. ქრომატოგრაფიული მონაცემების და ექვილიბრირების კრიტერიუმის მეთოდის გამოყენებით შესრულდა კომპლექსური ანალიზი გაზების კონცენტრაციების შეფასებისთვის ნეფტის და გაზის ნიმუშებში.

ცხრილი 1 ჰექსინის ქსელის პირველი მთავარი ტრანსფორმატორის B ფაზის იზოლირების ნეფტის ქრომატოგრაფიული ჩანაწერი (μL/L)

ცხრილი 2 ჰექსინის ქუჩის ფაზის B მთავარი ტრანსფორმატორის გაზის რელეიდან გაზის ქრომატოგრაფიული ჩანაწერი (μL/L)

„500 კვ ტრანსფორმატორების სამუშაო მასალის ხარისხის სტანდარტების“ თანახმად, ყურადღება უნდა მიექცეს ნებისმიერი გახსნილი აირის კონცენტრაციის ზედმეტად მაღალ მაჩვენებლებზე მასალაში: საერთო ნახშირწყალბადები: 150 μL/L; H₂: 150 μL/L; C₂H₂: 1 μL/L. ტრანსფორმატორის მასალაში აღმოჩენილი იქნა აცეტილენი (C₂H₂) φ(C₂H₂) კონცენტრაციით 12,13 μL/L, რაც ზედმეტად მეტია საყურადღებო ზღვარზე 12-ჯერ მეტი. კომპონენტების ზედმეტი მაჩვენებლების ანალიზის მეთოდით [3] წინადადებით განისაზღვრა, რომ ტრანსფორმატორში შიდა დაზიანება არსებობდა.

დამახასიათებელი აირების საფუძველზე შესაბამისი ანალიზი მიუთითებს მაღალენერგეტიკულ განმუხტვაზე, რადგან φ(C₂H₂) გამოიყენება თბოგადაცემის და ელექტრო განმუხტვის გამოსარჩევად. IEC-ის სამი შეფარდების მეთოდის გამოყენებით, გამოთვლილი შეფარდებები იყო:
• φ(C₂H₂)/φ(C₂H₄) = 1,2,
• φ(CH₄)/φ(H₂) = 0,56,
• φ(C₂H₄)/φ(C₂H₆) = 6,6,
რაც მიიღო კოდი 102. ეს წარმოადგენს წინადადებით დასკვნას, რომ ტრანსფორმატორში მოხდა მაღალენერგეტიკული განმუხტვა (ანუ რკალვა).

გამოიყენეს წონასწორობის კრიტერიუმის მეთოდი [4] და აირის რელეში არსებული აირის შემადგენლობა, სადაც თეორიული მასალის კონცენტრაციები გამოითვალა აირების განსხვავებული ხსნადობის საფუძველზე მასალაში. გამოითვალა αᵢ თეორიული და გაზომილი კონცენტრაციების შეფარდება მასალაში (იხ. ცხრილი 2). სამუშაო გამოცდილების საფუძველზე, ნორმალურ პირობებში უმეტესი კომპონენტისთვის αᵢ მნიშვნელობები მოთავსებულია 0,5–2 დიაპაზონში. თუმცა, უკანასკნელ დროს დაზიანების შემთხვევაში, დამახასიათებელი აირებისთვის αᵢ მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად აღემატება 2-ს. ამ შემთხვევაში, აირის რელეში ყველა აირის კომპონენტისთვის αᵢ მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად აღემატებოდა 2-ს, რაც მიუთითებს შიდა უკანასკნელ დაზიანებაზე.

ელექტრო გამოცდების შედეგებმა აჩვენა, რომ დატვირთვის დროს ტაპის გადართვის კონტაქტის წინაღობა, ქვედა გამტარების DC წინაღობა და მაქსიმალური ფაზის განსხვავებები მისაღები ზღვრებში იყო. გამტარებს შორის და მიწასთან შედარებით გაჟონვის დებითი დენები, ასევე მათი ისტორიული შედარებები არ აჩვენებდა არანორმალურობებს. დიელექტრიკული დანაკარგის და იზოლაციის წინაღობის პარამეტრებიც ნორმაში იყო. ეს შედეგები გამორიცხავს სინჯავის შეღწევას, მთავარი იზოლაციის დეგრადაციას ან ფართოდ გავრცელებულ იზოლაციის დეფექტებს და დადასტურებს, რომ მთავარი იზოლაციის სისტემა მთლიანობაში იყო.

ზემოთ მოყვანილი შედეგების სრული ანალიზის საფუძველზე განისაზღვრა, რომ ტრანსფორმატორში მოხდა უკანასკნელი რკალვის დაზიანება. მასალაში CO და CO₂-ის კონცენტრაციებმა არ აჩვენეს მნიშვნელოვანი ზრდა, და თუმცა საერთო ნახშირწყალბადების დონე იზრდებოდა, ჯერ არ აღემატებოდა დადგენილ ზღვარს. ეს მიუთითებს მასიური მყარი იზოლაციის ჩართვის შეუძლებლობაზე. თუმცა, CO და საერთო ნახშირწყალბადების მაღალი αᵢ მნიშვნელობების გამო, არსებობს ვარაუდი მყარი იზოლაციის ლოკალური დაზიანებით დაზიანებული უკანასკნელი განმუხტვის შესახებ.

3 შიდა შემოწმება და აღდგენითი ღონისძიებები
ფესვის მიზეზის დასადგენად ტრანსფორმატორი გამოიწვა და შემოწმდა. მოიშალა B ფაზის ორი 35 კვ ბუშინგი და ამაღლებული ნაწილი შესამოწმებლად, რითაც გამოივლინა, რომ კოჭის ბოლოს დამჭიმავი ფილის ძაბვის გასათანაბრებელი განათების ზოლი გაჩანაგებული იყო. როდესაც გადამყარი გადაფარი აიწია, გამოივლინა, რომ ზედა იემის კოჭის დამჭიმავი ფილის იზოლაციური მხარდამჭერი დაზიანებული იყო გრძელვადიანი მექანიკური დატვირთვის გამო, რითაც გამოიწვიეს ორმაგი განათება. ეს შექმნა ცირკულაციული დენი, რითაც გამოიწვიეს რკალვა, რომელმაც გაჩანაგება განათების ზოლი. აირის დიდი მოცულობის და სიჩქარის გენერირებამ შიდა წნევა მნიშვნელოვნად გაზარდა, რაც გამოიწვია ორი 35 კვ ბუშინგის დამხვევები და მძიმე მასალის დანაგვა დანაგვის წერტილთან ახლოს. შემოწმების შედეგები სრულად შეესაბამება ქრომატოგრაფიული ანალიზის დასკვნებს.

აღდგენითი ღონისძიებები:
• შეცვალეთ დაზიანებული იზოლაციური მხარდამჭერი კომპონენტები;
• შეასრულეთ იზოლაციური მასალის აირის მოცილება და ფილტრაცია;
• დაუბრუნეთ ტრანსფორმატორი ნორმალურ ექსპლუატაციაში წარმატებული მიღების შემდეგ;
• გაუმჯობინეთ ექსპლუატაციის მონიტორინგი და აღიდგინოთ რეგულარული მართვა მხოლოდ მას შემდეგ, რაც უწყვეტი მონიტორინგით და ანალიზით დადასტურდება, რომ აღარ არის დამატებითი პრობლემები.

4 დასკვნა
(1) ამ შესწავლით წარმატებით გამოიყენეს ქრომატოგრაფიული ანალიზი ჰესინის ქვესადგურის №1 ძირითადი ტრანსფორმატორის B ფაზაში შიდა რკალვის დაზიანების დიაგნოსტიკისთვის, რაც მნიშვნელოვან გამოცდილებას იძლევა დიდი სიმძლავრის ტრანსფორმატორების ექსპლუატაციისა და დაზიანების დიაგნოსტიკის შესახებ.

(2) როდესაც ტრანსფორმატორში აირის რელე იმუშავებს, უნდა აიღოთ მასალის და აირის ნიმუშები ქრომატოგრაფიული ანალიზისთვის. ქრომატოგრაფიული შედეგების, ისტორიული მონაცემების, წონასწორობის კრიტერიუმის მეთოდის და იზოლაციის გამოცდების კომბინირებით, შესაძლებელია დაზიანების შიდა ან დამხმარე კომპონენტებთან დაკავშირებული ბუნების, ადგილის ან კონკრეტული კომპონენტის დადგენა. ეს უზრუნველყოფს დროულ შეკეთებას და უზრუნველყოფს მოწყობილობის უსაფრთხოებას.

(3) იზოლაციური მასალის ქრომატოგრაფიული ანალიზი საილიანი ელექტრო მოწყობილობების უსაფრთხო ექსპლუატაციის მონიტორინგის ერთ-ერთი ეფექტური ღონისძიებაა. რეგულარული DGA საშუალებას იძლევა დროულად გამოვლინდეს შიდა დაზიანებები და მათი სიმძიმის უწყვეტად მონიტორინგი. დიდი ტრანსფორმატორების უსაფრთხო ექსპლუატაციის უზრუნველსაყოფად და მათი ჯანმრთელობის მდგომარეობის შესახებ ინფორმირებულობის შესანარჩუნებლად, ქრომატოგრაფიული ანალიზი უნდა შესრულდეს ელექტრო ინდუსტრიის სტანდარტების შესაბამისად, და საჭიროების შემთხვევაში უნდა გაიზარდოს ტესტირების სიხშირე.