หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่สำคัญสำหรับการกระจายพลังงานที่มีเสถียรภาพและการแยกทางไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า การใช้งานเกินพิกัดในระยะยาว - อายุของฉนวน การคายประจุภายใน และความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุดจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดแฝง ซึ่งทำให้อุปกรณ์ขัดข้องกะทันหันและไฟฟ้าดับได้ง่ายโดยไม่ต้องมีการตรวจสอบล่วงหน้า การวิเคราะห์ก๊าซที่ละลายน้ำ (DGA) โดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟีเป็นเทคโนโลยีการตรวจจับแบบไม่ทำลาย-ที่เชื่อถือได้และเป็นกระแสหลักที่สุดสำหรับการวินิจฉัยข้อผิดพลาดภายในของหม้อแปลง สามารถจับข้อบกพร่องแฝงตั้งแต่เนิ่นๆ ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งไม่สามารถระบุได้ด้วยการทดสอบทางไฟฟ้าแบบเดิมๆ ในการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษารายวัน การตรวจจับโครมาโตกราฟีเป็นประจำถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งหม้อแปลงไฟฟ้าแบบกริดขนาดใหญ่และอุปกรณ์กระจายขนาดเล็กและขนาดกลาง- ที่หม้อแปลงจำหน่ายแยกซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์การแยกอำนาจทางอุตสาหกรรมและทางแพ่ง โดยอาศัยการตรวจจับแก๊สโครมาโตกราฟีอย่างมากเพื่อกำจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่ภายใน ในทำนองเดียวกัน หม้อแปลงเฟสเดียวขนาด 50 kva ซึ่งใช้กันทั่วไปในสถานการณ์การจ่ายไฟในครัวเรือน เชิงพาณิชย์ และแบบกระจาย ยังต้องมีการตรวจสอบก๊าซน้ำมันที่ได้มาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงาน-ปลอดภัยและมีเสถียรภาพในระยะยาว
จินชานเหมิน เทคโนโลยี บจกเป็นผู้ผลิตอุปกรณ์ส่งและจ่ายกำลังแบบเต็มรูปแบบ-ระดับมืออาชีพ บริษัทส่วนใหญ่ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังแบบแช่น้ำมัน, หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังแบบ-แบบแห้ง, -แบบจุ่มน้ำมันหม้อแปลงแกนพันแบบสามมิติ-, หม้อแปลงแบบแบบบาดแผลแบบสามมิติแบบ-แบบแห้ง-แบบแห้ง, หม้อแปลงแบบ-แบบแห้ง-แบบกันระเบิด, สถานีย่อยแบบเคลื่อนที่แบบป้องกันการระเบิด-, หม้อแปลงแบบอัลลอยด์แบบอสัณฐาน, บน-แรงดันไฟฟ้าโหลด หม้อแปลงควบคุม หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้ง-ของหัวรถจักร รวมถึงสถานีย่อยสำเร็จรูป สถานีย่อยแบบโมดูลาร์ สถานีย่อยกล่องฟาร์มกังหันลม สวิตช์เกียร์แรงดันสูงและต่ำ และอุปกรณ์ส่งและจ่ายพลังงานอื่นๆ บริษัท-พัฒนาและผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบแยกส่วนและหม้อแปลงเฟสเดียวขนาด 50 kva ที่ได้มาตรฐาน ใช้น้ำมันฉนวนที่มีความบริสุทธิ์สูง- และโครงสร้างฉนวนภายในที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพ เมื่อรวมกับการตรวจจับจากโรงงานที่เป็นมาตรฐานและ-ข้อกำหนดการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษานอกสถานที่ อุปกรณ์นี้จะช่วยลดความเสี่ยงในการละลายก๊าซและปรับปรุงเสถียรภาพในการปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Ⅰ. ความสัมพันธ์ระหว่างก๊าซที่ละลายในหม้อแปลงและความผิดพลาดภายใน
น้ำมันฉนวนหม้อแปลงทำหน้าที่สำคัญสองประการของฉนวนภายในและการกระจายความร้อนแบบหมุนเวียน เมื่อความร้อนสูงเกินไปภายใน เกิดความผิดพลาดในการปล่อยประจุบางส่วนหรือส่วนโค้ง น้ำมันที่เป็นฉนวนและวัสดุฉนวนแข็งจะเกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนและการแตกร้าวทางเคมี ทำให้เกิดก๊าซที่มีลักษณะเฉพาะหลากหลาย รวมถึงไฮโดรเจน (H₂) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และก๊าซไฮโดรคาร์บอน เช่น CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂ ชนิด ความเข้มข้น และอัตราการเกิดของก๊าซเหล่านี้มีความสัมพันธ์โดยตรงกับอุณหภูมิความผิดปกติและความรุนแรงของข้อผิดพลาด
เนื่องจากอุณหภูมิความผิดปกติเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ลำดับการตกตะกอนและความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรคาร์บอนจึงเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ CH₄ และ C₂H₆ ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นในข้อผิดพลาดที่เกิดจากความร้อนสูงเกินที่อุณหภูมิต่ำ- ในขณะที่ C₂H₄ มีอิทธิพลเหนือสภาวะที่อุณหภูมิสูงเกิน- และ C₂H₂ เป็นก๊าซลักษณะเฉพาะของข้อบกพร่องในการปล่อย ก๊าซที่สลายตัวส่วนใหญ่จะละลายในน้ำมันที่เป็นฉนวน และก๊าซอิสระจำนวนเล็กน้อยจะสะสมอยู่ในรีเลย์ก๊าซ ด้วยการวิเคราะห์ส่วนประกอบก๊าซและการเปลี่ยนแปลงปริมาณ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษาสามารถตัดสินประเภทข้อผิดพลาด ขั้นตอนการพัฒนา และระดับความเสี่ยงได้อย่างแม่นยำ
เมื่อใช้ร่วมกับการสรุปข้อมูลการปฏิบัติงานระยะยาว- ความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันระหว่างพารามิเตอร์ก๊าซลักษณะเฉพาะและข้อบกพร่องของหม้อแปลงทั่วไปจะสรุปได้ดังนี้:
1. ข้อผิดพลาดจากความร้อนสูงเกินไปทั่วไป: ปริมาณไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดสูงเล็กน้อย ความเข้มข้นของ C₂H₂ ต่ำกว่าค่าเตือน 5μL/L ข้อผิดพลาดเกิดขึ้นอย่างช้าๆ และอัตราการผลิตก๊าซมีเสถียรภาพที่ระดับต่ำ ซึ่งเป็นของความผิดปกติแฝงในระยะแรก
2. ข้อผิดพลาดจากความร้อนสูงเกินไปอย่างรุนแรง: ปริมาณไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ C₂H₂ อาจเกินค่าเตือนแต่ไม่ได้ครอบงำส่วนประกอบไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด พร้อมด้วยปริมาณ H₂ เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและอัตราการผลิตก๊าซเร่ง
3. ข้อผิดพลาดในการปล่อยบางส่วน: ปริมาณไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดเป็นปกติ ความเข้มข้นของ H₂ เกินมาตรฐานคำเตือน 150μL/L และ CH₄ คิดเป็นสัดส่วนหลักของไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด
4. ข้อผิดพลาดในการปล่อยประกายไฟ: ปริมาณไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดมีเสถียรภาพ ความเข้มข้นของ C₂H₂ และ H₂ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และปริมาณ C₂H₂ มักจะสูงกว่า 10μL/L
5. ข้อผิดพลาดในการปล่อยส่วนโค้ง: ปริมาณไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว C₂H₂ กลายเป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซไฮโดรคาร์บอน และทั้งปริมาณ C₂H₂ และ H₂ เกินกว่าค่ามาตรฐานอย่างมาก ซึ่งเป็นของความผิดพลาดฉับพลันที่เป็นอันตราย
Ⅱ. ข้อดีและข้อจำกัดของการวินิจฉัยข้อบกพร่องของแก๊สโครมาโตกราฟี
การตรวจจับโครมาโตกราฟีแก๊สของหม้อแปลงแยกตัวอย่างน้ำมันออกจากอุปกรณ์ใช้งาน แยกและวิเคราะห์ก๊าซที่ละลายในน้ำมันที่เป็นฉนวนผ่านเครื่องมือโครมาโตกราฟีระดับมืออาชีพ และตระหนักถึงการตัดสินใจเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพเกี่ยวกับสถานะการทำงานของหม้อแปลงและประเภทข้อบกพร่อง เทคโนโลยีนี้เป็นวิธีการหลักที่ขาดไม่ได้ในการบำรุงรักษาตามสภาพหม้อแปลง-ในอุตสาหกรรมพลังงาน
ข้อได้เปรียบหลักของการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีแบบแก๊สคือการเตือนล่วงหน้าถึงข้อผิดพลาดแฝง ข้อผิดพลาดด้านความร้อนและการคายประจุภายในหม้อแปลงส่วนใหญ่จะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าในระยะแรก และการทดสอบการป้องกันไฟฟ้าแบบทั่วไปไม่สามารถระบุอันตรายที่ซ่อนอยู่ได้ อย่างไรก็ตาม แก๊สโครมาโทกราฟีสามารถจับการเปลี่ยนแปลงของก๊าซปริมาณน้อยในระยะแรกของการเกิดข้อผิดพลาด ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลีกเลี่ยงความเหนื่อยหน่ายของอุปกรณ์ ไฟฟ้าขัดข้อง และอุบัติเหตุสำคัญอื่นๆ สำหรับอุปกรณ์จำหน่ายไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบแยกส่วน และหม้อแปลงเฟสเดียว 50kvaการตรวจจับด้วยโครมาโทกราฟีแบบปกติสามารถรับประกันความปลอดภัยในการปฏิบัติงานที่เชื่อถือได้
ในขณะเดียวกัน เทคโนโลยีแก๊สโครมาโทกราฟีมีข้อจำกัดในการใช้งานบางประการ ก๊าซติดไฟที่ละลายในน้ำมันหม้อแปลงมีแหล่งที่มาที่ซับซ้อน ข้อมูลโครมาโตกราฟีสามารถตัดสินลักษณะความผิดปกติและความรุนแรงเท่านั้น แต่ไม่สามารถระบุส่วนประกอบที่มีข้อบกพร่องหรือตำแหน่งข้อบกพร่องที่แน่นอนได้ การวิเคราะห์โครมาโตกราฟีแบบเดี่ยวมีแนวโน้มที่จะตัดสินผิด ซึ่งนำไปสู่การบำรุงรักษาที่ไม่จำเป็น ดังนั้น การวินิจฉัยข้อผิดพลาดจะต้องรวมกับคุณลักษณะโครงสร้างของหม้อแปลง ประวัติการทำงาน และข้อมูลการทดสอบทางไฟฟ้าแบบเดิม เพื่อสร้างผลการตัดสินที่ครอบคลุมและแม่นยำ
Ⅲ. ข้อควรระวังที่สำคัญสำหรับการวิเคราะห์ความผิดพลาดของแก๊สโครมาโตกราฟี
ปริมาณก๊าซละลายของหม้อแปลงได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น ข้อผิดพลาดภายใน โครงสร้างอุปกรณ์ กระบวนการติดตั้ง สภาพแวดล้อมภายนอก และการทำงานด้วยตนเอง ในการตรวจจับและการวิเคราะห์จริง จะต้องตัดปัจจัยรบกวนภายนอกออกก่อน เพื่อหลีกเลี่ยงการพิจารณาสถานะการทำงานของอุปกรณ์ที่ผิดพลาด
ขั้นแรก ขจัด-การรบกวนของก๊าซที่ไม่ใช่ข้อผิดพลาด แหล่งที่มาของการรบกวนที่พบบ่อย ได้แก่ การเชื่อมถังน้ำมันกับน้ำมัน น้ำมันฉนวนเสริมที่ไม่มีคุณสมบัติเหมาะสม การรั่วไหลของน้ำมันจาก-ตัวเปลี่ยนก๊อกโหลด- ก๊าซตกค้างหลังการติดตั้งและบำรุงรักษาอุปกรณ์ การดำเนินการเก็บตัวอย่างน้ำมันที่ไม่ได้มาตรฐาน ข้อผิดพลาดในการตรวจจับเครื่องมือ ความชื้นของอุปกรณ์ และการใช้กระแสไฟฟ้าของน้ำมัน ปัจจัยเหล่านี้จะนำไปสู่ตัวบ่งชี้ก๊าซที่ผิดปกติ ซึ่งสามารถตัดสินผิดได้ง่ายว่าเป็นความร้อนสูงเกินไปภายในหรือข้อบกพร่องในการปล่อย ด้วยเหตุนี้ การก่อสร้างที่ได้มาตรฐาน การตรวจสอบคุณภาพน้ำมันอย่างเข้มงวด และการกำจัดแก๊สอย่างสมบูรณ์จึงมีความสำคัญในการติดตั้ง การบำรุงรักษา และการใช้งานอุปกรณ์
ประการที่สอง นำการตรวจสอบการติดตามแบบไดนามิกมาใช้ เมื่อข้อมูลโครมาโตกราฟีผิดปกติ วงจรการตรวจจับคงที่จะต้องถูกยกเลิก และการตรวจจับการติดตามที่เข้มข้นยิ่งขึ้นจะต้องดำเนินการ การตัดสินข้อผิดพลาดไม่สามารถอาศัยข้อมูลการทดสอบเดี่ยวได้ จำเป็นต้องเปรียบเทียบข้อมูลในอดีต สรุปแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงก๊าซและอัตราการผลิตก๊าซ และประเมินแนวโน้มการพัฒนาข้อผิดพลาดแบบไดนามิกเพื่อพิจารณาว่าจำเป็นต้องปิดอุปกรณ์เพื่อการบำรุงรักษาหรือไม่
ประการที่สาม จัดลำดับความสำคัญของสัญญาณเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับข้อผิดพลาดในการปล่อย C₂H₂ เป็นก๊าซลักษณะเฉพาะของข้อบกพร่องในการปล่อย แม้ว่าความเข้มข้นจะต่ำกว่าค่าเตือน 5μL/L แต่การเติบโตอย่างต่อเนื่องหรืออัตราการผลิตก๊าซที่มากเกินไปบ่งชี้ถึงอันตรายที่ซ่อนอยู่ในการปล่อยก๊าซ เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดของส่วนโค้งอย่างกะทันหันและการหยุดชะงักของแหล่งจ่ายไฟ อุปกรณ์จะต้องปิดทันทีเพื่อตรวจสอบเมื่อไม่สามารถยืนยันสาเหตุได้
ประการที่สี่ นำการวินิจฉัยร่วมมือหลาย-มาใช้ ผลการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีจะต้องรวมกับข้อมูลการทดสอบทางไฟฟ้า บันทึกการทำงานของการป้องกันรีเลย์ สภาพแวดล้อมการทำงานของอุปกรณ์ การเปลี่ยนแปลงโหลด และเสียงการทำงานที่ผิดปกติเพื่อการตัดสินที่ครอบคลุม ความร้อนสูงเกินไปของวงจรแม่เหล็ก ความผิดปกติของวงจรนำไฟฟ้า และความผิดปกติของฉนวนมักมีอาการข้าม และการตรวจสอบหลาย-มิติสามารถปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่งข้อบกพร่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประการที่ห้า สร้างมาตรฐานเกณฑ์การตัดสินข้อผิดพลาดสำหรับรีเลย์แก๊ส เมื่อการป้องกันก๊าซเบาทำงานและมีก๊าซอิสระสะสมอยู่ในรีเลย์ก๊าซ จะต้องดำเนินการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีตัวอย่างน้ำมันทันที ก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่ติดไฟ-มักเป็นอากาศตกค้างที่เกิดจากการไล่ก๊าซที่ไม่สมบูรณ์หลังจากการฉีดน้ำมันหรือซีลปั๊มน้ำมันทำงานล้มเหลว ก๊าซที่มีกลิ่นและติดไฟได้บ่งบอกถึงความผิดปกติของอุปกรณ์ภายใน ซึ่งจำเป็นต้องปิดระบบทันทีและการแก้ไขปัญหาที่ครอบคลุม
ประการที่หก ตรวจสอบความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดสอบ ผู้ทดสอบจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดการทดสอบเชิงป้องกันและแนวทางการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีอย่างเคร่งครัด สำหรับอุปกรณ์ที่มีตัวบ่งชี้ก๊าซเพิ่มขึ้น ให้ลดรอบการตรวจจับเพื่อการติดตามให้สั้นลง สำหรับอุปกรณ์ที่มีปริมาณไฮโดรคาร์บอนรวมต่ำ ให้หลีกเลี่ยงการตัดสินที่ผิดโดยสัมพันธ์กับอัตราการผลิตก๊าซ หม้อแปลงที่เริ่มดำเนินการใหม่จะต้องเก็บข้อมูลพื้นฐานก่อน-การทำงานเพื่อให้การสนับสนุนที่แม่นยำสำหรับการวิเคราะห์ข้อผิดพลาดในภายหลัง
Ⅳ. บทสรุป
การวิเคราะห์ก๊าซละลายโครมาโตกราฟีด้วยแก๊สเป็นแนวทางทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับการเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับข้อผิดพลาดแฝงของหม้อแปลงและการวินิจฉัยเชิงปริมาณ ชดเชยข้อบกพร่องของการทดสอบทางไฟฟ้าแบบเดิมๆ และให้การสนับสนุนที่เชื่อถือได้สำหรับการบำรุงรักษาตามสภาพของหม้อแปลง-และการทำงานที่ปลอดภัย ในการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาจริง จำเป็นต้องมีการสุ่มตัวอย่างที่ได้มาตรฐาน การวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ และการตัดสินร่วมหลาย-มิติ เพื่อขจัดความเสี่ยงในการตัดสินที่ผิดพลาด การยึดมั่นในการดำเนินงานและการจัดการการบำรุงรักษาที่ได้รับการปรับปรุงสามารถยืดอายุการใช้งานของหม้อแปลงจำหน่ายแบบแยกส่วน หม้อแปลงเฟสเดียวขนาด 50 kva และหม้อแปลงส่งและจำหน่ายไฟฟ้าต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันการทำงานที่มั่นคงและปลอดภัยของระบบจำหน่ายไฟฟ้าทั้งหมด