Vorsichtsmaßnahmen zur Analyse von Transformatorenfehlern durch Gaschromatographie

Das charakteristische Gas, das im Transformatoröl gelöst ist, hängt nicht nur von der Art des Fehlers ab, sondern auch von den strukturellen Merkmalen des Transformators, der Ursache der Gasentwicklung, dem Standort des Fehlers und der Schwere des Fehlers. Daher muss eine umfassende Beurteilung und Analyse durchgeführt werden. Basierend auf den Erfahrungen vor Ort sollten die folgenden Aspekte beachtet werden:

Bestimmen Sie die Quelle des Gases

• Überprüfen Sie, ob das im Öl gelöste Gas nicht von anderen Gründen als internen Transformatorfehlern stammt, um Fehldiagnosen zu vermeiden.
• Wenn beispielsweise das Transformatorbehälter mit Öl repariert wird, kann das Schweißen bei hohen Temperaturen dazu führen, dass das Öl sich zersetzt und große Mengen Wasserstoff- und Kohlenwasserstoffgase erzeugt, die oft fälschlicherweise mit Hochtemperatur- und Entladefehlern verwechselt werden. Wenn das Schweißen mit Öl erforderlich ist, sollte der Transformator entgast und sein Gehalt an charakteristischen Gasen überwacht werden.
• Stellen Sie sicher, dass jegliches hinzugefügte Transformatoröl durch chromatographische Analysen qualifiziert ist, um Probleme durch nicht qualifiziertes Öl aufgrund mangelhafter Lagerverwaltung zu vermeiden.
• Lastwechseltransformatoren können aufgrund von Leckagen im Schaltzimmer hohe Gehalte an C2H2, H2, CO und CO2 im Transformatoröl aufweisen, was eine sorgfältige Unterscheidung erforderlich macht.
• Rückstandsgas im Transformator kann während des Betriebs langsam freigesetzt werden, normalerweise aufgrund von Herstellungs- und Installationsprozessen oder unzureichendem Entgasen nach der Fehlerbehebung. Die Installation des Transformators sollte den Prozessvorschriften folgen, um eine angemessene Entgasungszeit und Vakuumgrad sicherzustellen.
• Unreine Ölmusterbehälter, chromatographische Fehler, falsche Betriebsmethoden und andere menschliche Faktoren können fälschlicherweise die Anwesenheit brennbarer charakteristischer Gase im Transformator anzeigen.
• Externe Faktoren wie die Feuchtigkeit des Transformators, die Verwendung von aktiven Metallmaterialien wie Edelstahl in der Herstellung und die Elektrifizierung des Ölflusses können auch charakteristische Gase wie C2H2 erhöhen.

Verfolgen Sie abnormale chromatographische Analysen

• Wenn die chromatographische Analyse eines betriebenen Transformators abnormal ist, brechen Sie die Zyklusgrenze und führen Sie eine zeitnahe Verfolgungsanalyse durch. Vergleichen Sie die Testdaten, um die Häufigkeit und den Zyklus der Verfolgungsanalyse zu bestimmen. Identifizieren Sie Trends und Muster in früheren Daten, um zu entscheiden, ob der Transformator zur weiteren Inspektion abgeschaltet werden soll. Eine vergleichende Datenanalyse ist entscheidend, um eine korrekte Fehlerdiagnose sicherzustellen und Urteile auf der Grundlage eines einzelnen Datenpunktes zu vermeiden.

Entladefehler-Vorsichtsmaßnahmen

• Entladefehler können leicht zu Transformatorunfällen und Stromausfällen führen. C2H2 ist das charakteristische Gas von Entladefehlern. Selbst wenn sein Gehalt unter dem angegebenen Aufmerksamkeitswert von 5 µL/L liegt, sollte es ernst genommen werden. Wenn der C2H2-Gehalt weiterhin steigt oder die Gasproduktionsrate hoch ist und die Ursache nicht bestimmt werden kann, sollte der Transformator sofort gestoppt werden, um die sichere Betriebsführung nicht zu gefährden.

Sofortige Reaktion auf Transformatorfehler

• Wenn ein Transformator während des Betriebs ausfällt (z.B. durch leichte Gaswarnung, schwere Gasabschaltung, Differentialschutzabschaltung) oder eine Abnormalität in elektrischen Tests festgestellt wird, sollte sofort eine Ölprobe für eine chromatographische Analyse entnommen werden. Durch die Analyse der Komponenten und des Gehalts an charakteristischen Gasen im Öl kann festgestellt werden, ob ein Überhitzungs- oder Entladefehler im Transformator vorliegt. Ernste Hochtemperatur-Überhitzungs- oder Entladefehler sollten sofortige Wartung nach sich ziehen, während allgemeine Überhitzungsfehler gemäß den Lastbedingungen verwaltet werden können, mit verstärkter Verfolgungsanalyse.

Kombinieren Sie Gaschromatographie mit elektrischen Tests

• Die Gaschromatographie-Analyse von Transformatorfehlern muss mit elektrischen Testergebnissen kombiniert werden, um eine genaue Fehlerlokalisierung zu ermöglichen. Zum Beispiel könnten Überhitzungsfehler des magnetischen Kreises eine qualifizierte Wicklungs-Gleichstromwiderstand aufweisen, jedoch erhöhte Leerlaufverluste des Transformators und einen niedrigen Isolationswiderstand des Kerns zeigen. Leitungsfehler führen häufig zu einem unausgeglichenen Wicklungs-Gleichstromwiderstand und abnormalen Spannungsverhältnissen. Isolationsfehler zeigen typischerweise signifikante Veränderungen im dielektrischen Verlust, einen niedrigen Isolationswiderstand und hohen Wicklungs-Leckstrom. Diese Fehler können koexistieren und die Diagnose erschweren. Eine umfassende Analyse sollte verschiedene Testergebnisse integrieren, um den Fehler genau zu bestimmen.

Berücksichtigen Sie die Betriebshistorie und Bedingungen

• Die Fehleranalyse sollte die Betriebsgeschichte des Transformators, die Umweltbedingungen, die Maßnahmen des Relaischutzes, die Ausfälle von verwandten elektrischen Verbindungseinrichtungen, den Betriebsstatus von Zubehör, Erscheinungsanomalien, Geräusche bei Ausfällen, Änderungen der elektrischen Größen, die Last und die Betriebsspannung berücksichtigen. Das Verständnis der strukturellen Merkmale des Transformators und das Sammeln praktischer Erfahrungen vor Ort sind entscheidend für eine genaue Fehlersuche. Das Lernen aus und die Anwendung ähnlicher Methoden zur Fehleranalyse und -behandlung können ebenfalls von Vorteil sein.

Reagieren Sie auf leichte Gasaktionen

• Wenn die Gasaktion des Transformators aktiviert wird und Gas sich im Ölkammer des Gasrelais ansammelt, sollte eine Inspektion durchgeführt und eine Ölprobe zur chromatographischen Analyse entnommen werden, um interne Fehler zu bestätigen. Wenn das Gas farblos, geruchlos und nicht brennbar ist, handelt es sich wahrscheinlich um Luft. Ursachen und Maßnahmen sind:
  1. Nach der Installation oder Wartung könnte Gas, das während des Neufüllens oder der Ölfiltration eingeführt wurde, nicht vollständig entlüftet werden. Befolgen Sie die Vorschriften für die Ölfüllung und entlüften Sie das Gas wiederholt, um zu verhindern, dass es in das Gasrelais gelangt.
  2. Schlecht abgedichtete Ölpumpen können Gas in den Transformator einführen. Überprüfen und beheben Sie eventuelle Probleme mit der Ölpumpe.
  3. Wenn das Gas einen Geruch aufweist, deutet dies auf einen internen Fehler hin, der eine sofortige Abschaltung des Transformators erfordert. Kombinieren Sie die elektrischen Testergebnisse mit dem charakteristischen Gasinhalt für eine umfassende Analyse, um die Ursache zu identifizieren und zu beheben.

Stellen Sie eine genaue chromatographische Analyse sicher

• Genau und zuverlässige chromatographische Analyse-Daten sind entscheidend für eine präzise Fehlerdiagnose. Das Personal, das an der Ölprüfung und -analyse beteiligt ist, sollte sich strikt an die präventiven Testverfahren und Richtlinien zur chromatographischen Analyse halten. Wenn die gelösten Gaskomponenten einen steigenden Trend aufweisen, urteilen Sie basierend auf der Gasproduktionsrate und verkürzen Sie gegebenenfalls die Analysezyklen. Bei Geräten mit niedrigem Gesamtanteil an Kohlenwasserstoffen sollte vermieden werden, sich auf relative Gasproduktionsraten zu verlassen. Neu in Betrieb genommene Transformatoren sollten über die Daten der Vorabnahme-Tests zu Vergleichszwecken verfügen.

Die Verwendung der Gaschromatographie-Analyse zur umfassenden Fehlerdiagnose von Transformatoren ist sensibel und effektiv, um den Betriebsstatus des Transformators genau zu bewerten. Das Verständnis der strukturellen Merkmale des Transformators und seiner Betriebsvergangenheit, die Einhaltung der “Richtlinien zur chromatographischen Analyse von gelösten Gasen in Transformatoröl” und verwandter Vorschriften sowie die Kombination der Ergebnisse mit verschiedenen elektrischen Testelementen und praktischen Erfahrungen vor Ort sind entscheidend. Verhindern Sie Fehlurteile, leiten Sie den normalen Betrieb des Transformators, identifizieren Sie frühzeitig potenzielle Unfallgefahren, setzen Sie präventive Maßnahmen um, reduzieren Sie Transformatorenfehler und -schäden und gewährleisten Sie eine sichere und zuverlässige Stromversorgung für die Nutzer.

Weitere Ressourcen

Zusammenhang zwischen gelöstem Gas im Öl und Transformatorenfehlern

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