0 Introductio
Analyse solutorum gasorum in oleo insulante est proba crucialis pro magnis transformatoribus oleo immersis. Per chromatographiam gasorum, potest detegi tempore apto senectus aut mutationes in oleo insulante interno apparatorum electricorum oleo plenorum, identificari possunt defectus potenciales sicut supercalor aut discharges electrice in stadio incipiente, et accurate aestimari gravitas, species, et tendentia progressionis defectus. Chromatographia gasorum facta est methodus essentialis ad monitorium et securitatem stabilam operis apparatorum, et incorporata est in relevantes standardes internationales et domestici [1,2].
1 Casus Studii
Transformator primarius numerus 1 in substatione Hexin est modello A0A/UTH-26700, cum configuratione voltuum 525/√3 / 230/√3 / 35 kV. Factus est in mense Maio anno 1988 et in operationem positus die 30 Iunii 1992. Die 20 Septembris 2006, systema monitorii computatorii indicavit "operatio relais gas leve in transformatore primario numero 1." Inspectio subsequens a personal operativus revelavit fissuras et effusum olei grave in ambo bushing initio et fine Phasae B lateris 35 kV, simulque praesentiam gas in relais gas, quod immediate petivit cessationem. Priusquam hoc incidente, testes electrici regulares et testes monitorii olei insulantis non monstraverunt abnormitates.
2 Analyse Chromatographica et Diagnosi Defectus
Exemplaria olei et gas collecta sunt statim post cessationem pro testibus chromatographicis. Resultata testuum ostensa sunt in Tabulis 1 et 2. Resultata indicaverunt concentrationes abnormes gasorum solutorum tam in oleo transformatoris quam in relais gas. Analyse comprehensiva perdata est usura datis chromatographicis et methodo criterii aequilibrati ad aestimationem concentrationum gasorum in exemplariis olei et gas.
Tabula 1 Recordatio Chromatographica Olei Insulantis ex Phase B Transformatoris Primarii Numeri 1 in Substatione Hexin (μL/L)
Dies Analyses |
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 |
Tabula 2 Recordatio Chromatographica Gas ex Relais Gas Phasae B Transformatoris Primarii Numeri 1 in Substatione Hexin (μL/L)
Componentis Gas |
H₂ |
CH₄ |
C₂H₆ |
C₂H₄ |
C₂H₂ |
CO |
CO₂ |
C₁+C₂ |
Concentratio Gas Mensurata |
249,706.69 |
7,633.62 |
24.93 |
2,737.51 |
6,559.62 |
9,691.52 |
750.38 |
16,955.68 |
Concentratio Olei Theoretica |
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 |
Secundum Standardes Qualitatis pro Oleo Transformatoris in Usu, attentionis opus est quandoquidem concentrationes gasorum solutorum in oleo transformatorum 500 kV superant valores specificatos: hydrocarbones totales: 150 μL/L; H₂: 150 μL/L; C₂H₂: 1 μL/L. Acetylenus (C₂H₂) detectus fuit in oleo transformatoris cum concentratione φ(C₂H₂) 12.13 μL/L, superans limitem attentionis plus quam 12 vicibus. Ex analysi componentum superantium [3], praeliminary determinatum est defectum internum in transformatore existere.
Analyse ulterior basata in gasibus characteristicis indicavit defectum dismissionis altae energiae, cum φ(C₂H₂) sit indicator clavis distinguendi supercalorem a dismissione electrica. Usura methodi trium rationum IEC, calculatae rationes fuerunt:
• φ(C₂H₂)/φ(C₂H₄) = 1.2,
• φ(CH₄)/φ(H₂) = 0.56,
• φ(C₂H₄)/φ(C₂H₆) = 6.6,
resultantes in codice 102. Quod duxit ad conclusionem praeliminarem quod dismissio altae energiae (scilicet arcing) occurrerat intra transformatorium.
Usura methodi criterii aequilibrati [4] et compositionis gas in relais gas, calculatae sunt concentrationes theoreticae olei basatae in differentibus solubilitatibus gasorum in oleo. Derivata fuit ratio αᵢ concentrationum theoreticarum ad mensuratas in oleo (vide Tabulam 2). Ex experientia campo, sub conditionibus normalibus, valores αᵢ pro pluribus componentibus cadunt in ambitu 0.5–2. Tamen, in defectibus subitaneis, gasa characteristica typice exhibent valores αᵢ significanter maiores quam 2. In hoc casu, omnes componentes gas in relais gas ostenderunt valores αᵢ multo maiores quam 2, indicantes defectum internum subitaneum.
Resultata testuum electricorum demonstraverunt resistencias contactuum commutatorum sub onere, resistencias DC spirearum, et maxima differentias phaseorum esse intra limites acceptabiles. Currentes effusivi inter spireas et ad terram, simulque comparationes historicas, non monstraverunt abnormitates. Parametri dissipations dielectricae et resistentiae insulantis erant etiam normales. Haec resultata exclusit ingressum humiditatis generalis, degradatio major insulantis, vel defectus insulantis widesparsi, confirmantes integritatem systematis insulantis principalis.
Ex analyse comprehensiva resultatorum supra, conclusum est quod defectus subitaneus arcing intra transformatorium occurrerat. Concentrationes CO et CO₂ in oleo non ostenderunt incrementa significativa, et quamvis levels hydrocarbonum totalium crescerent, nondum superabant limites. Hoc suggerit improbabilem involvementum insulantis solidi widesparsi. Tamen, propter altos valores αᵢ pro CO et hydrocarbonibus totalibus, suspectum fuit defectus dismissionis subitaneae involvens damnum localizatum insulantis solidi.
3 Inspectio Interna et Actiones Remediales
Ad determinationem radicalem causae, transformator evacuatus et inspectus fuit. Duobus bushing 35 kV et riser Phasae B removiti sunt ad examinationem, revelantes stripum terra equalis voltage in pressione platinae coilis combustam. Post levationem operculi cisternae, inventum est insulans supportans superioris platinae pressionis spireae superiore esset laesum propter stress mechanicum longum, resultans in duopuncto terrae. Hoc creavit currentem circulare, ducens ad arcing quem combustit stripum terra. Volumen magnum et ratio alta generationis gasorum creavit pressionem internam significantem, causans fissuras et effusum olei grave in duobus bushing 35 kV proxime puncti dismissionis. Inventum inspectionis fuit perfecte consistent cum conclusionibus derivatis ex analyse chromatographica.
Actiones Remediales:
• Replace componentes insulantis laesi;
• Perform degassing et filtrationem olei insulantis;
• Reddere transformatorium ad operationem normalem post testing acceptationis successum;
• Enhancere monitoring operativum, et resumere management regular post confirmationem nullius problematis per tracking et analysis continuas.
4 Conclusio
(1) Hoc studium successfuliter applicavit chromatographiam gasorum ad diagnosticandum defectum internum arcing in Phase B transformatoris primarii numeri 1 in substatione Hexin, praebens experientiam valde utilem pro operatione et diagnosi defectus magnorum transformatorum electricorum.
(2) Quando relais gas transformatoris operatur, exemplaria olei et gas collecta debent esse pro analyse chromatographica. Combinando resultata chromatographica, data historica, methodum criterii aequilibrati, et testes insulantis, possibile est determinare si defectus est internus aut relatus ad componentes auxiliares, et identificare naturam, locum, vel componentem specificam involventem. Hoc permittit maintenance temporaneam et securitatem apparatorum.
(3) Analyse chromatographica olei insulantis est unum e maxime effectivis mediis ad monitorium securitatis operationis apparatorum electricorum oleo plenorum. Regular DGA permittit detectionem tempestivam et monitoringem continuam defectus internorum et gravitatis earum. Ad securitatem operationis magnorum transformatorum et conscientiam status sanitatis eorum, chromatographia gasorum debet peragi secundum standardes industriae electricae, et frequentia testing augmentari quando necessarium.