تست تجزيه گازهای محلول در روغن:

در روش جديد با استفاده از تجزيه ی گازهای محلول در روغن   Analysis  of   Dissolved Gas  in  oil  به نتايج خوب و قابل توجهی دست يافته اند که اين روش نيز به طرق مختلف امکان پذير است مانند:

الف- آناليز جرم حجمی ( Mass  Analysis )

ب- آناليز گازهای قابل اشتعال ( Combustible )

ج- گاز کروماتوگرافی ( Gas  Chromatography )

به طور خلاصه با توجه به تجارب حاصله بر روی 24000 ترانسفورماتور از سال 1960 تا کنون ، می توان بهترين روش را گاز کروماتوگرافی دانست.

روش تجزيه گاز کروماتوگرافی

جهت تجزيه گازهای محلول در روغن عايق ترانسفورماتور به روش گاز کروماتوگرافی و دستيابی به نتيجه بهتر بايد سه مرحله زير به طور دقيق انجام گردد:

1- مرحله نمونه برداری روغن از ترانسفورماتور در محل

2- مرحله جذب گازهای موجود در روغن توسط دستگاه گاز کروماتوگراف و تجزيه و ارائه آن به اپراتور

3- مرحله بررسی و تحليل نتيجه ی آزمايش گازهای محلول در روغن توسط کارشناسان مجرب در مورد وضعيت ترانسفورماتور

تذکر: توصيه می شود دو مرحله ی اول توسط يک گروه و يک دستگاه انجام شود تا خطاهای جنبی برای نتايج حاصل از آزمايشات روی يک ترانسفورماتور کاهش يابد.

مرحله نمونه برداری روغن جهت تست تجزيه گازهای محلول در روغن: 

در مورد مرحله نمونه برداری که در ظروف استاندارد CC200  تا  CC300  انجام می شود بايد توجه نمود که :

اولاً حباب هوا در ظرف وارد نگردد.

ثانياً روغن اوليه حدود يک ليتر تخليه گردد.

ثالثاً چند نمونه روغن در ظروف مربوطه تهيه و در جعبه های مخصوص ضد نور و ضربه به آزمايشگاه ارسال گردد.

مراحل جذب گازهای موجود در روغن توسط دستگاه گاز کروماتوگراف:

 برای انجام بايد اول گازهای محلول در روغن را از آن خارج نمود.

اين عمل بايد خيلی به دقت انجام گيرد ، به طوری که هيچ گونه ناخالصی وارد گازهای جدا شده نگردد و مقداری از گاز تلف نشود.

در آزمايشگاه نمونه های روغن به دستگاه گاز کروماتوگراف داده می شود. در اين دستگاه به روش جذب گازها با ايجاد کردن حباب ( Bubbling ) به کمک تزريق گاز آرگون و سپس جداسازی گازهای محلول H2 , O2 , N2 , CH4 توسط گاز بی اثر آرگون به عنوان گاز حامل ( کرير ) و بقيه ی گازهای محلول يعنی CO , CO2 , C2H4 , C2H6 , C3H8  C3H6  توسط گاز بی اثر ديگری مانند هليوم به عنوان گاز حامل ( کرير ) دوم ، انجام و سپس عمل گاز کروماتوگرافی با دقت 10% ± به عمل می آيد.

لازم به ذکر است که برای خارج کردن گاز از روغن ، روغن را در ظرف خلاء با حجم معين وارد نموده و سپس گازهای جدا شده را تحت فشار قرار می دهند تا اين که به فشار يک اتمسفر برسد و سپس حجم گاز اندازه گرفته می شود ، آنگاه نوع گاز با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگراف تعيين می گردد. در روش گاز کروماتوگرافی توسط طيف جذبی به طريقه ی يونيزاسيون نوری ، گازهای محلول مشخص و از طريق مقايسه با گاز استاندارد ( به عنوان کاليبره کننده ) و رسم منحنی و خروجی اطلاعات به صورت ارائه ارقام ( محاسبه انتگرال زير منحنی ) به اتمام می رسد.

لازم به توضيح است که دستگاههای گاز کروماتوگراف ها دارای امکانات متفاوتی هستند. مثلاً يک نوع آن می تواند 12 نوع روغن را در طول 14 ساعت آناليز نمايد. به طوری که کليه عمليات و پروسه های لازم و عمليات مذکور توسط کامپيوتر انجام می گيرد.

اطلاعات به دست آمده از نمونه روغن آزمايش شده ی هر ترانسفورماتور که در پريودهای زمانی انجام می گيرد بايد در کامپيوتر ذخيره شود تا مراجعه و بررسی به راحتی امکان پذير باشد.

جدول زمان بندی نمونه گيری از روغن بر اساس نوع خطر ( نيمه جدی ، جدی و بحرانی ) اهميت هر ترانسفورماتور را برای صنايع و شرکت های برق منطقه ای مشخص می کند.  

 

روش تحليل نتايج آزمايش گاز کروموتوگرافی:

برای تحليل و بررسی نتايج آزمايش گاز کروماتوگرافی و تشخيص نوع عيب ترانسفورماتور موارد زير مدنظر قرار می گيرد:

I- ميزان حد مجاز گاز مجموع گازهای قابل اشتعال         (T.C.G = TOTAL  COMBUSTIBLE  GAS)            

اين مقدار معمولاً  PPM 700 يا PPM1000  در شرايط عادی بايد باشد.

II - ميزان صعود گاز ( در ماه يا سال ) معمولاً 5 يا 10 درصد در شرايط عادی بايد باشد.

III- روش يا نحوه ی تحليل جهت عيب يابی ( Diagnosis Method )

برای تحليل و بررسی نتايج آزمايش گاز کروماتوگرافی و تشخيص نوع عيب ترانسفورماتور استاندارد های معتبر و پيشنهادات مراکز علمی و تحقيقاتی مختلفی موجود می باشد که بايد به آنها مراجعه نمود ، مهمترين آنها را می توان به روش های زير تقسيم کرد:

1- روش CHARACTERISTIC  OF  GAS به کمک گازهای CO , CO2 , C2H2 ( روش مؤسسه تحقيقاتی ژاپنی )

2- روش دورنبرگ

3- روش Ratio مطابق استاندارد IEC 60599 پيشنهاد راجرز

4- روش GAS  PATTERN   و KEY  GAS   يا گاز کليدی مطابق استاندارد و روش ژاپنی و آمريکايي

5- روش IEEE

6- روش مثلث دوال

7- سيستم مونيتورينگ گازهای محلول در روغن مانند Hydran

روش ذکر شده  هر چند از نظر اصولی و کلاسيک با يکديگر متفاوت هستند ولی تقريباً نتيجه ی يکسانی دارند.

روغنهای معدنی حدوداً شامل 2871 نوع ترکيبات هيدروکربنی هستند که در ترانسفورماتور فقط گازهای مهم زير قابل بررسی می باشد.

الف- گازهای قابل اشتعال عبارتند از :

CO , H2 , CH4 , C2H2 , C2H4 , C2H6 , C3H6 , C3H8

ب- گازهای غير قابل اشتعال عبارتند از :

CO2 , N2 , O2

گازهاي محلوا در روغن:اكسيژن-هيدروژن-منو اكسيد كربن-دي اكسيد كربن-متان-اتان-اتيلن-استيلن هستند.

گازهای توليد شده در روغن

 

نوع عيب

N2 به اضافه 5% يا کمتر O2 

ترانسفورماتور در حالت نرمال قرار داد.

N2  و بيشتر از 5%  O2 

ترانسفورماتور نشت دارد و هوا در آن نفوذ می کند.

N2 و CO2 يا CO و يا هر سه گاز

ترانسفورماتورهای بار اضافی دارد و يا گرم کار می کند که باعث شکست الکتريکی کاغذ عايقی آن شده است ، شرايط کارکرد ترانسفورماتور بررسی گردد.

N2  و H2 

تخليه کرونا ، تجزيه ی آب و يا زنگ زدگی

N2  ، H2   ، CO2 و CO

تخليه کرونا در حضور کاغذ عايقی و يا بار اضافی خيلی زياد ترانسفورماتور

N2  و H2   و CH4 همراه با مقدار کمی C2H6 و C2H4 

قوس الکتريکی و يا عيب های کوچک ديگر که باعث شکست الکتريکی روغن شده است.

N2  و H2  و CH4 همراه با CO2 و CO و مقدار کمی از هيدروکربورهای ديگر ، C2H2 معمولاً وجود ندارد.

قوس الکتريکی و يا عيب های کوچک ديگر در حضور کاغذ عايقی

 

N2 همراه با مقدار زيادی H2 و هيدروکربورهای ديگر شامل  C2H2 

  قوس الکتريکی با انرژی زياد که باعث شده است روغن خاصيت خود را به سرعت از دست بدهد.

N2 همراه با مقدار زيادی H2 و CH4 و مقدار زيادی C2H4 و مقداری C2H2 

  قوس الکتريکی در روغن در درجه حرارت بالا در  محل های بخصوص ، برای مثال : بد بودن اتصالات  سيم پيچ ها