ამ სტატიაში განვიხილავთ ტრანსფორმატორების დიაგნოსტიკური შეფასების ერთ-ერთ მთავარ მეთოდს – ტრანსფორმატორის ზეთის გახსნილი გაზის ანალიზი. შემდგომში გეტყვით, როდის არის მიზანშეწონილი ამ მეთოდის გამოყენება, რა ძირითადი ტექნიკა არსებობს მისი შედეგების ინტერპრეტაციისთვის და ასევე ვისაუბრებთ GlobeCore-ის პროდუქციის ხაზის ახალ ინსტრუმენტზე, რომელიც ასევე იყენებს გახსნილი გაზის პრინციპს თავის მუშაობაში.

ტრანსფორმატორის დეფექტების სახეები

განვითარების ბუნებით, ტრანსფორმატორის ყველა დეფექტი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად:

• დეფექტები, რომლის დროსაც ტრანსფორმატორის დაზიანება ძალიან სწრაფად ვითარდება და ხდება აღჭურვილობის მყისიერი უკმარისობა;
• ადგილობრივი დაზიანება, რომლის დროსაც ტრანსფორმატორის უკმარისობა ხდება რამდენიმე დღეში ან თვეში. ეს არის სწრაფად განვითარებადი დეფექტები;
• დაზიანება, რომელიც ვითარდება ნელა, ჩვეულებრივ რამდენიმე თვიდან რამდენიმე წლამდე. ეს არის ეგრეთ წოდებული ნელა განვითარებადი დეფექტები.

პირველ შემთხვევაში შეუძლებელია ტრანსფორმატორის სტატუსის ასე თუ ისე გაკონტროლება და ტრანსფორმატორის უკმარისობის თავიდან აცილება. სწრაფად განვითარებადი დეფექტების შემთხვევაში წარუმატებლობის თავიდან ასაცილებლად, გამოიყენება უწყვეტი დიაგნოსტიკური შეფასების ავტომატური სისტემები. მესამე შემთხვევა საჭიროებს პერიოდულ ან ხშირ მონიტორინგს და სწორედ იქ იშლება ტრანსფორმატორის ზეთის გაზის ანალიზი უნდა იქნას გამოყენებული.

ტრანსფორმატორის ზეთის გახსნილი გაზის ანალიზი: ისტორიული ფონი

ზეთის მთავარი ფუნქციაა გამტარი ნაწილების იზოლირება და ტრანსფორმატორის გახურებული ელემენტებიდან სითბოს მოცილება. ტრანსფორმატორის მუშაობისას ზეთზე გავლენას ახდენს მრავალი უარყოფითი ფაქტორი: მაღალი ძაბვა და მაღალი ტემპერატურა; დატენიანება და დაჟანგვა. შედეგად, არა მხოლოდ ნავთობის მოლეკულები, არამედ ცელულოზის მოლეკულებიც, რომლებიც ქმნიან ტრანსფორმატორის მყარ იზოლაციას, დროთა განმავლობაში იშლება. მოლეკულების დაშლის დროს აირები გამოიყოფა და ხვდება ტრანსფორმატორის ზეთში. ეს ჩვეულებრივ მოიცავს მეთანს, ეთანს, ეთილენს, აცეტილენს, პროპანს, პროპილენს, ბუტენს და ბუტანს. გარდა ამისა, ტრანსფორმატორში განვითარებული დეფექტის სახეობიდან გამომდინარე, გაზების სია და მათი რაოდენობრივი შემადგენლობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ეს სპეციფიკური მახასიათებელი აღებულია, როგორც საფუძველი ქრომატოგრაფიისთვის ტრანსფორმატორის ზეთის გახსნილი გაზის ანალიზი. ამიტომ, გარდა საიზოლაციო და სითბოს მოცილების ფუნქციისა, ტრანსფორმატორის ზეთი შეიცავს დიაგნოსტიკურ ინფორმაციას ნელ-ნელა განვითარებადი დეფექტების შესახებ. და მთავარი ამოცანაა ამ ინფორმაციის სწორად „წაკითხვა“ და შემდგომ მისი ინტერპრეტაცია.

ქრომატოგრაფიის მეთოდი პირველად გამოიყენა რუსმა მეცნიერმა მ.ცვეტმა 1903 წელს მცენარეული პიგმენტების შესწავლისას. შემდგომში, ამ მეთოდმა ქიმიის რამდენიმე მიმართულება მოიპოვა, მათ შორის გაზის ქრომატოგრაფია.

დროში, გახსნილი აირის ქრომატოგრაფიული ანალიზი ფართოდ გავრცელდა მისი უპირატესობების გამო, რომლებიც გამოიხატება შემდეგში:

• ტრანსფორმატორის გათიშვის გარეშე აღებული ნიმუშები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ანალიზისთვის;
• მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტრანსფორმატორის სტატუსის დიაგნოსტიკურად შესაფასებლად, ისევე როგორც ნებისმიერი ზეთით სავსე ელექტროენერგიის წარმომქმნელი მოწყობილობის მდგომარეობა;
• დიაგნოსტიკური შეფასება მოიცავს ტრანსფორმატორის დეფექტების ფართო სპექტრს;
• ეფექტები ვლინდება განვითარების ადრეულ ეტაპზე, რომელიც არ არის განსაზღვრული სხვა მეთოდებით;
• ვლინდება არა მხოლოდ ხარვეზის სავარაუდო ბუნება, არამედ არსებული ზიანის ხარისხიც.

მეთოდი გამოიყენება ტრანსფორმატორების მდგომარეობის დიაგნოსტიკური შეფასებისთვის გასული საუკუნის 60-70-იანი წლებიდან. დღესდღეობით, ტრანსფორმატორის ზეთის სტანდარტების გახსნილი გაზის ანალიზი ტარდება; ეს სტანდარტები მოიცავს ASTM D3612 ან IEC 60567.

ქრომატოგრაფიული გახსნილი აირის ანალიზი: ეტაპობრივი პროცედურა

გახსნილი აირის ქრომატოგრაფიული ანალიზის პირველ ეტაპზე ნავთობის ნიმუშები იღება ტრანსფორმატორიდან სპეციალური სემპლერების გამოყენებით, რომლებიც გამორიცხავს ზეთის კონტაქტს ატმოსფერულ ჰაერთან. შემდეგ ნიმუშები გადაეცემა ლაბორატორიას.

სასურველია ნიმუშის აღების მომენტიდან მისი ანალიზის მომენტამდე გასულიყო არა უმეტეს ერთი კვირა.

სატრანსფორმატორო ზეთის გახსნილი გაზის ანალიზი ტარდება ლაბორატორიაში სპეციალური ხელსაწყოების გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება ქრომატოგრაფები.

თავად ანალიზი მოიცავს ორ პროცესს. პირველი არის გაზების მოპოვება ნავთობიდან, მეორე კი აქტუალურია ქრომატოგრაფიული ანალიზი უკვე გამოთავისუფლებული გაზები. ვაკუუმური ან დეზორბციული ექსტრაქცია გამოიყენება ზეთიდან გახსნილი აირების ამოსაღებად.

კლასიკური ქრომატოგრაფიული ანალიზი მოიცავს ცხრა აირთან მუშაობას: წყალბადს, ჟანგბადს, აზოტს, მეთანს, ეთანს, ეთილენს, აცეტილენს, ნახშირბადის მონოქსიდს და ნახშირორჟანგს.

ტრანსფორმატორის ზეთის გახსნილი გაზის ქრომატოგრაფიული ანალიზი: დიაგნოსტიკის ტექნიკა

დაშლილი აირის ანალიზის საფუძველზე ტრანსფორმატორის დაზიანების სწორი დიაგნოზის დასადგენად აუცილებელია ცალკე ტექნიკის გამოყენება. ამჟამად, შემოთავაზებულია რამდენიმე სახის ტექნიკა. მათ შორის ჩვენ გამოვყოფთ:

• როჯერსის ტექნიკა;
• IEC 60599 ტექნიკა;
• SIGRE ტექნიკა;
• დუვალის სამკუთხედი.

ამ სტატიაში მოკლედ განვიხილავთ დუვალის სამკუთხედის მეთოდს არსის გასაგებად. იგი შემოგვთავაზა კანადელმა სპეციალისტმა მ.დუვალმა 1974 წელს.

დუვალის სამკუთხედის მეთოდი

დუვალის სამკუთხედის მეთოდი წარმოადგენს დეფექტის ბუნების განსაზღვრის მიდგომის მაგალითს გრაფიკით და არა გამოთვლითი ლოგიკით.

მეთოდი საშუალებას იძლევა სამკუთხედის სახით წარმოდგენილ გრაფიკზე წერტილის გამოსახვა სამი აირის კონცენტრაციის (C2H2, C2H4, CH4) მნიშვნელობების გამოყენებით. დუვალის მეთოდის მიხედვით, სამკუთხედის ფართობი იყოფა შვიდ ზონად. თითოეული ზონა შეესაბამება ტრანსფორმატორის გარკვეულ დეფექტურ სტატუსს. სულ განიხილება შვიდი დეფექტური სტატუსი. დეფექტის ტიპი განისაზღვრება კონკრეტული ზონის კუთვნილი წერტილით.

ამ მეთოდის პრაქტიკული გამოყენებისას აუცილებელია თითოეული აირის პროცენტის პოვნა, სამკუთხედის შესაბამის მხარეს გამოყოფა და თითოეული წერტილიდან სამი ხაზის დახაზვა, რომლებიც ჩამორჩენილი მხარის პარალელურია და იკვეთება ერთი ქულა. ამ წერტილის მდებარეობა განსაზღვრავს ზონას და დიაგნოსტიკურად შეფასებულ დეფექტს.

განხილული მეთოდი აშკარად აჩვენებს ხარვეზის „ადგილმდებარეობას“, ასევე საშუალებას იძლევა დავაკვირდეთ მისი განვითარების ტრაექტორიას, როდესაც გარკვეული პერიოდის შემდეგ კეთდება რამდენიმე ქრომატოგრაფიული დაშლილი აირის ანალიზი და მიღებული წერტილები თანმიმდევრულად დაისახება სამკუთხედზე.

TOR-2 ტრანსფორმატორის ზეთი წყალბადის და ტენიანობის ანალიზატორი

მოთხოვნები დიდი რაოდენობით გაზების დამუშავების შესახებ ზრდის ქრომატოგრაფიული ანალიზის დროს გამოყენებული აღჭურვილობის ფასს. იმის გათვალისწინებით, რომ წყალბადი შეადგენს ნავთობისა და მყარი იზოლაციის დაშლისას წარმოქმნილი აირების დაახლოებით 59%-ს, მისი შემცველობა ზეთში შეიძლება ჩაითვალოს ტრანსფორმატორში ნელა განვითარებადი დეფექტების დიაგნოსტიკური შეფასების ინფორმაციულ კრიტერიუმად.

TOR-2 ინსტრუმენტი მიერ წარმოებული GlobeCore წყალბადის შემცველობის განსაზღვრას ემატება კიდევ ერთი ფუნქცია – ტენიანობის გაზომვა.

ზეთის ანალიზს ახორციელებს ერთი ადამიანი მარტივად და სწრაფად. ნიმუშის აღების შემდეგ აუცილებელია ინსტრუმენტის ჩართვა, მიმღები კონტეინერის ვაკუუმიზაცია და გაზომვის დაწყება. ტენიანობის პირველი შედეგები ხელმისაწვდომი იქნება LCD პანელზე ათ წუთში, ხოლო წყალბადის შემცველობა – ოცდაათ წუთში. მოსახერხებელი მუშაობისთვის და მონაცემთა დამუშავებისთვის, ინსტრუმენტს აქვს ინტეგრირებული მინი-პრინტერი, რომლის საშუალებითაც ყოველთვის შეგიძლიათ ამობეჭდოთ ტესტის შედეგები.

TOR-2 ინსტრუმენტის გაზომვის სიზუსტე მიიღწევა სენსორების დიზაინის მახასიათებლებისა და ზეთთან მათი უშუალო კონტაქტის გამო. ტენიანობის ტევადი სენსორის მუშაობაზე გავლენას არ ახდენს დამაბინძურებლები ზეთის ნიმუშში. წყალბადის სენსორი კი წყალბადს ცნობს მხოლოდ სხვა გაზების მიმართ მგრძნობელობის გარეშე.

GlobeCore ინსტრუმენტი არის მრავალმხრივი და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნელ-ნელა განვითარებადი დეფექტების აღმოსაჩენად არა მხოლოდ ტრანსფორმატორებში, არამედ ზეთით სავსე კაბელებში, მაღალი ძაბვის ბუჩქებში, შუნტირებულ რეაქტორებში და ონკანის შემცვლელებში.

ტრანსფორმატორების მყისიერი დიაგნოსტიკური შეფასების გამოყენება

TOR-2 ინსტრუმენტი, თქვენ დროულად განსაზღვრავთ ნელ-ნელა განვითარებად დეფექტებს, ახერხებთ დროულად თავიდან აიცილოთ ზეთით სავსე ელექტროენერგიის გამომუშავების მოწყობილობა, გაზარდოთ ელექტრომომარაგების საიმედოობა და დაზოგოთ ფული ამ აღჭურვილობის შენარჩუნებაზე.