มาตรฐานและวัฏจักรการทดสอบสําหรับการวิเคราะห์ก๊าซละลายในน้ํามันทรานฟอร์เมอร์ โดยใช้อัตราสีก๊าซ

โครมาโตกราฟีแก๊สสำหรับการวิเคราะห์ก๊าซละลาย (DGA) ในน้ำมันหม้อแปลงเป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่จำเป็นสำหรับการประเมินความสมบูรณ์และความน่าเชื่อถือของหม้อแปลง บทความนี้ให้คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับวงจรการทดสอบและมาตรฐานสำหรับการดำเนินการโครมาโทกราฟีแบบแก๊สบนน้ำมันหม้อแปลง เพื่อช่วยให้วิศวกรใหม่และผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อเข้าใจถึงความสำคัญและการดำเนินการ

ความสำคัญของการวิเคราะห์ก๊าซที่ละลายน้ำ (DGA)

DGA วัดความเข้มข้นของก๊าซที่ละลายในน้ำมันหม้อแปลง ซึ่งถูกสร้างขึ้นเป็นผลพลอยได้จากความเครียดทางความร้อนและไฟฟ้าภายในหม้อแปลง ด้วยการวิเคราะห์ก๊าซเหล่านี้ วิศวกรสามารถ:

• ตรวจพบข้อผิดพลาดตั้งแต่เนิ่นๆเช่น ความร้อนสูงเกิน การคายประจุบางส่วน หรือการอาร์ค
• ติดตามสภาพการปฏิบัติงานเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของหม้อแปลง
• วางแผนการบำรุงรักษาเพื่อป้องกันความล้มเหลวอันร้ายแรง

มีการตรวจติดตามก๊าซสำคัญด้วยไฮโดรเจน (H2)-มีเทน (CH4)-อะเซทิลีน (C2H2)-เอทิลีน (C2H4), และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)-

รอบการทดสอบสำหรับการวิเคราะห์ก๊าซละลาย

ความถี่ของการทดสอบ DGA ขึ้นอยู่กับพิกัดแรงดันไฟฟ้า ความจุ และสภาวะการทำงานของหม้อแปลง ด้านล่างนี้คือรอบที่แนะนำสำหรับหม้อแปลงประเภทต่างๆ:

1. หม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 220 kV และหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดสูงกว่า 120 MVA-

   • ทดสอบทุกๆ3-6 เดือนระหว่างการทำงานปกติ
   • การทดสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับวันที่ 4, 10 และ 30หลังการติดตั้ง ยกเครื่อง หรือเปลี่ยนขดลวด

2. หม้อแปลงไฟฟ้า 110 kV-

   • ทดสอบทุกครั้ง30 วัน และ 180 วันหลังการติดตั้ง ยกเครื่อง หรือเปลี่ยนขดลวด
   • ต่อมาจึงทำการทดสอบเป็นประจำทุกปี-

3. หม้อแปลงไฟฟ้า 35 kV-

   • จัดอันดับหม้อแปลง8 MVA ขึ้นไป: ทดสอบเป็นประจำทุกปี-
   • จัดอันดับหม้อแปลงต่ำกว่า 8 MVA: ทดสอบเป็นประจำทุกปี-

4. การทดสอบเฉพาะกิจ-

   • ทำการทดสอบเมื่อมีสภาวะการทำงานที่ผิดปกติเกิดขึ้น เช่น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ทราบสาเหตุ โหลดไม่สมดุล หรือการเปลี่ยนสีของน้ำมัน

มาตรฐานการทดสอบปริมาณก๊าซที่ละลายน้ำ

เพื่อให้มั่นใจว่าหม้อแปลงทำงานอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ จะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานต่อไปนี้เมื่อวิเคราะห์ปริมาณก๊าซที่ละลายในน้ำมันหม้อแปลง:

1. หม้อแปลงที่ติดตั้งใหม่-

   • ก๊าซไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด (THG): ≤ 20 ไมโครลิตร/ลิตร
   • ไฮโดรเจน (H2): ≤ 30 ไมโครลิตร/ลิตร
   • อะเซทิลีน (C2H2): ตรวจไม่พบ

2. หม้อแปลงไฟฟ้าหลังการบำรุงรักษาครั้งใหญ่-

   • ก๊าซไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด (THG): ≤ 50 ไมโครลิตร/ลิตร
   • ไฮโดรเจน (H2): ≤ 50 ไมโครลิตร/ลิตร
   • อะเซทิลีน (C2H2): อนุญาตให้ใช้ปริมาณการติดตาม

3. หม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 110 kV และสูงกว่า-

   • ถ้าC2H2ตรวจพบได้ควรเพิ่มความถี่ในการทดสอบเพื่อติดตามแนวโน้มและติดตามสภาพของอุปกรณ์อย่างใกล้ชิด

4. หม้อแปลงไฟฟ้าปฏิบัติการ (เกณฑ์การแจ้งเตือน)-

   • ก๊าซไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด (THG): ≥ 150 ไมโครลิตร/ลิตร
   • ไฮโดรเจน (H2): ≥ 150 ไมโครลิตร/ลิตร
   • อะเซทิลีน (C2H2): ≥ 5.0 ไมโครลิตร/ลิตร

5. อัตราการผลิตก๊าซ-

   • หากอัตราการผลิตก๊าซสัมพัทธ์เกิน10% ต่อเดือนเป็นการบ่งบอกถึงการทำงานที่ผิดปกติ สิ่งนี้ใช้กับหม้อแปลงทั้งแบบเปิดและแบบปิดผนึก

หลักการสำคัญของแก๊สโครมาโตกราฟีสำหรับ DGA

แก๊สโครมาโตกราฟีจะแยกและวัดปริมาณก๊าซแต่ละชนิดที่ละลายในน้ำมันหม้อแปลง นี่คือขั้นตอนและหลักการที่เกี่ยวข้อง:

1. การสกัดตัวอย่างน้ำมัน-
   • ตัวอย่างน้ำมันจะถูกรวบรวมจากหม้อแปลงภายใต้สภาวะควบคุมเพื่อป้องกันการปนเปื้อนหรือการสูญเสียก๊าซ
2. การสกัดก๊าซ-
   • ก๊าซที่ละลายน้ำจะถูกสกัดจากน้ำมันโดยใช้วิธีสุญญากาศหรือการแยกก๊าซ
3. การวิเคราะห์โครมาโตกราฟี-
   • ก๊าซจะถูกส่งผ่านคอลัมน์โดยแยกออกจากกันตามขนาดโมเลกุลและขั้ว
   • เครื่องตรวจจับจะวัดความเข้มข้นของก๊าซแต่ละชนิด
4. การตีความข้อมูล-
   • เปรียบเทียบความเข้มข้นของก๊าซที่วัดได้กับเกณฑ์มาตรฐานเพื่อกำหนดสภาพของหม้อแปลง

การใช้งานและสิทธิประโยชน์

1. การวินิจฉัยข้อผิดพลาด-
   • ระบุประเภทความผิดปกติเฉพาะ (เช่น ข้อบกพร่องจากความร้อน การปล่อยประจุไฟฟ้า) โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซ
2. การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน-
   • ช่วยให้ตรวจพบปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ลดโอกาสที่จะเกิดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนหรือการซ่อมแซมที่มีราคาแพง
3. การปฏิบัติตามกฎระเบียบ-
   • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหม้อแปลงมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานการปฏิบัติงานและความปลอดภัย
4. การจัดการสินทรัพย์-
   • ยืดอายุของหม้อแปลงด้วยการระบุและแก้ไขข้อผิดพลาดก่อนที่จะบานปลาย

บทสรุป

การวิเคราะห์ก๊าซละลายโดยใช้แก๊สโครมาโทกราฟีเป็นแนวทางปฏิบัติที่ขาดไม่ได้ในการรักษาสุขภาพและความปลอดภัยของหม้อแปลง ด้วยการยึดมั่นในวงจรและมาตรฐานการทดสอบที่แนะนำ วิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อจึงสามารถรับประกันการตรวจจับข้อผิดพลาดตั้งแต่เนิ่นๆ ลดการหยุดทำงาน และเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า

สำหรับวิศวกรและผู้ซื้อรายใหม่ การทำความเข้าใจขั้นตอนเหล่านี้ถือเป็นรากฐานสำหรับการตัดสินใจอย่างรอบรู้เกี่ยวกับการบำรุงรักษาและการวินิจฉัยหม้อแปลง