- डीजीए परीक्षण का गहराई विश्लेषण: ट्रांसफार्मर गलती निदान के लिए परिप्रेक्ष्य आंख

 

1। डीजीए परीक्षण का मूल सिद्धांत: "गैस उत्पादन" से "निदान" तक तार्किक श्रृंखला

एक ट्रांसफार्मर की इन्सुलेशन प्रणाली में मुख्य रूप से खनिज तेल (या पर्यावरण के अनुकूल इन्सुलेटिंग तरल पदार्थ जैसे FR3) और ठोस इन्सुलेटिंग सामग्री (जैसे, इंसुलेटिंग पेपर) शामिल हैं। सामान्य संचालन के दौरान, इंसुलेटिंग सामग्री की उम्र धीरे -धीरे होती है और गैस की ट्रेस मात्रा का उत्पादन करती है; हालांकि, जब दोष जैसे किआर्क डिस्चार्ज, आंशिक डिस्चार्ज और ओवरहीटिंगट्रांसफार्मर के अंदर होता है, फॉल्ट पॉइंट पर उच्च ऊर्जा इन्सुलेशन ऑयल और सॉलिड इन्सुलेशन के अपघटन को तेज करती है, जिससे विशेषता गैसें उत्पन्न होती हैं। इनमें से अधिकांश गैसें इन्सुलेशन तेल में भंग हो जाती हैं, जबकि एक छोटी राशि तेल या उपकरण के गैस कक्ष में मुक्त अवस्था में मौजूद होती है।

डीजीए परीक्षण के मुख्य तर्क में एक प्रक्रिया शामिल हैतेल नमूना संग्रह → गैस पृथक्करण → क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषणमात्रात्मक रूप से तेल में भंग गैसों के प्रकारों और सांद्रता का पता लगाने के लिए। फिर, गैसों और गलती प्रकारों के बीच संबंधित संबंधों को मिलाकर, यह इस बात को प्रभावित करता है कि क्या ट्रांसफार्मर के अंदर दोष हैं और दोषों की प्रकृति। अनिवार्य रूप से, यह "गैस फिंगरप्रिंट" के माध्यम से गलती की स्थिति को पुनर्स्थापित करता है।

 

2। कोर ने डीजीए परीक्षण और उनके संबंधित दोषों में गैसों का विश्लेषण किया

विभिन्न गलती प्रकार ऊर्जा की तीव्रता और ऑपरेटिंग तापमान में भिन्नता के कारण अलग -अलग गैस प्रकारों और अनुपातों का उत्पादन करते हैं। अंतर्राष्ट्रीय मानकों (जैसे, IEC 60599) और उद्योग प्रथाओं के अनुसार, DGA परीक्षण निम्नलिखित 7 विशेषता गैसों पर केंद्रित है, और गलती प्रकारों के साथ उनके संबंधित संबंध नीचे दी गई तालिका में दिखाए गए हैं:

गैस का नाम	रासायनिक प्रतीक	मुख्य दोष प्रकार	मुख्य सुविधा विवरण
हाइड्रोजन	H₂	आंशिक निर्वहन, कम - ऊर्जा चाप	आंशिक निर्वहन के कारण तेल अणु क्रैकिंग का मुख्य उत्पाद
मीथेन	Ch ₄	कम - तापमान थर्मल फॉल्ट (<300℃)	कम तापमान पर एक उच्च अनुपात के साथ, तेल के शुरुआती उत्पाद को ओवरहीटिंग अपघटन
एटैन	C₂H₆	कम - तापमान थर्मल फॉल्ट (<300℃)	मीथेन के साथ मिलकर, संयुक्त रूप से कम - तापमान ओवरहीटिंग का संकेत देता है
ईथीलीन	C₂H₄	High-temperature thermal fault (>700 डिग्री)	उच्च तापमान पर तेल की गहराई अपघटन से - से विशेषता गैस
एसिटिलीन	C₂H₂	उच्च - ऊर्जा आर्क डिस्चार्ज	केवल उच्च - ऊर्जा दोष जैसे कि आर्क्स के तहत उत्पन्न; एक "गलती चेतावनी गैस"
कार्बन मोनोआक्साइड	सीओ	इंसुलेटिंग कागज का थर्मल अपघटन	सॉलिड इन्सुलेशन (पेपर) की उम्र बढ़ने या ओवरहीटिंग का मुख्य संकेतक
कार्बन डाईऑक्साइड	Co₂	इंसुलेटिंग पेपर की उम्र बढ़ने या ओवरहीटिंग	सीओ के साथ मिलकर; सीओ/सीओ of अनुपात इंसुलेटिंग पेपर की उम्र बढ़ने की डिग्री निर्धारित कर सकता है

उदाहरण के लिए, यदि की एकाग्रताएसिटिलीन₂H₂)DGA परिणाम में काफी वृद्धि होती है, यह आमतौर पर ट्रांसफार्मर के अंदर एक उच्च - ऊर्जा चाप (जैसे, घुमावदार शॉर्ट सर्किट) को इंगित करता है; अगर अनुपातएथिलीन₂H₄)प्रमुख है, यह एक उच्च - तापमान ओवरहीटिंग फॉल्ट हो सकता है, जो कि मल्टी - लोहे के कोर की प्वाइंट ग्राउंडिंग के कारण होता है।

 

3.1 एकल गैस एकाग्रता विश्लेषण विधि: बुनियादी दहलीज निर्णय

यह विधि यह निर्धारित करती है कि क्या मापा गैस एकाग्रता की तुलना के साथ एक असामान्यता हैमानक चेतावनी मूल्य(IEC 60599 और GB/T 7252-2017 जैसे मानकों में निर्दिष्ट)। उदाहरण के लिए:

एक नए कमीशन ट्रांसफार्मर के इन्सुलेशन तेल में, एसिटिलीन (C₂H₂) की एकाग्रता 0 के करीब होनी चाहिए; यदि C₂H, का पता लगाया जाता है, तो कारखाने के उत्पादन के दौरान शेष संभावित दोष खतरों के लिए सतर्क रहना आवश्यक है।

- सेवा ट्रांसफार्मर के लिए, यदि कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) की एकाग्रता लगातार 300 μl/L से अधिक है, तो इन्सुलेटिंग पेपर की उम्र बढ़ने की स्थिति को CO₂ के साथ संयोजन में विश्लेषण किया जाना चाहिए।

 

3.2 गैस अनुपात विश्लेषण विधि: दोष प्रकार उपखंड

अलग -अलग दोष अलग -अलग गैस संयोजनों को उत्पन्न करते हैं। विशेषता गैसों के अनुपात की गणना करके (जैसे, c₂h₂/c₂h₄, ch₄/h₂, c₂h₄/c₂h₆), गलती प्रकारों को और अधिक विभाजित किया जा सकता है। सामान्य अनुपात और दोषों के बीच संबंधित संबंध इस प्रकार हैं (IEC 60599 का संदर्भ लें):

दोष प्रकार	C₂H₂/C₂H₄ (एसिटिलीन/एथिलीन)	चौधरी₄/H₂ (मीथेन/हाइड्रोजन)	C₂H₄/C₂H₆ (एथिलीन/एथेन)
सामान्य प्रचालन	<0.1	0.1-1.0	<1
आंशिक निर्वहन	<0.1	>1	<1
कम - तापमान थर्मल फॉल्ट (<300℃)	<0.1	0.1-1.0	<1
High-Temperature Thermal Fault (>700 डिग्री)	0.1-1.0	0.1-1.0	>3
उच्च - ऊर्जा आर्क डिस्चार्ज	>1	<0.1	>3

उदाहरण के लिए, यदि अनुपात "c₂h₂/c₂h₄> 1 और c₂h₄/c₂h₆> 3" की शर्तों को पूरा करते हैं, तो इसे उच्च - ऊर्जा चाप दोष के रूप में पुष्टि की जा सकती है; दृश्य आर्क फ्लैश संकेतों की अनुपस्थिति के साथ संयुक्त दस्तावेज़ 2 में एमवीए ट्रांसफार्मर में एसिटिलीन का पता लगाने से पता चलता है कि यह एक छिपा हुआ आर्क हो सकता है (जैसे, घुमावदार के अंदर आंशिक निर्वहन का विकास)।

 

3.3 डावल त्रिभुज विधि: सहज ज्ञान युक्त ग्राफिकल निदान

कनाडा में हाइड्रो - क्यूबेक रिसर्च इंस्टीट्यूशन द्वारा प्रस्तावित, यह विधि वॉल्यूम प्रतिशत का उपयोग करती हैमीथेन (ch)₄), एथिलीन (सी)₂H₄), और एसिटिलीन (सी)₂H₂)एक त्रिभुज के तीन कोने के रूप में। प्रत्येक गैस के अनुपात की गणना करने के बाद, यह त्रिभुज आरेख में स्थिति का पता लगाता है और गिरते क्षेत्र के अनुसार गलती प्रकार का न्याय करता है। यह विधि अत्यधिक सहज है और प्रभावी रूप से "थर्मल दोष" और "डिस्चार्ज दोष" के बीच अंतर कर सकती है, और यहां तक ​​कि ओवरहीटिंग तापमान के स्तर (कम - तापमान T1, मध्यम - तापमान T2, उच्च- तापमान T3) को भी उप -विभाजित कर सकती है।

Duval त्रिभुज का मुख्य क्षेत्र विभाजन इस प्रकार है:

क्षेत्र D1: आंशिक निर्वहन; क्षेत्र D2: उच्च - ऊर्जा चाप;

क्षेत्र T1: कम - तापमान ओवरहीटिंग (<300℃); Area T2: Medium-temperature overheating (300-700℃); Area T3: High-temperature overheating (>700 डिग्री);

एरिया डीटी: एआरसी + थर्मल फॉल्ट का संयुक्त दोष।

 

3.4 रोजर्स अनुपात विधि: इंजीनियरिंग गलती वर्गीकरण

यूके के CEGB और IEEE द्वारा संयुक्त रूप से प्रस्तावित, यह विधि गैस अनुपात (CH₄/H₂, C₂H₄/C₂H₆, C₂H₂/C₂H₄) के तीन सेटों के आधार पर एक गलती वर्गीकरण मैट्रिक्स स्थापित करती है, और छोटे और मध्यम - के तेजी से निदान के लिए उपयुक्त है। IEC अनुपात विधि की तुलना में, रोजर्स विधि "कम - ऊर्जा आर्क्स" और "उच्च - तापमान ओवरहीटिंग" के बीच अधिक सटीक रूप से अंतर कर सकती है, और दस्तावेज़ 1 का उल्लेख है कि यह उत्तरी अमेरिकी बिजली प्रणाली में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

 

3.5 IEC 60599 नैदानिक ​​विधि: व्यापक मानक प्रक्रिया

अंतरराष्ट्रीय स्तर पर स्वीकृत मानक के रूप में, IEC 60599 एक ही विधि पर भरोसा नहीं करता है, लेकिन एक तीन - की चरण प्रक्रिया को अपनाता है ""एकाग्रता सीमा → अनुपात विश्लेषण → प्रवृत्ति सत्यापन":

सबसे पहले, जांचें कि क्या एकल गैस की एकाग्रता मानक (जैसे, एसिटिलीन> 5 μL/L को सतर्कता की आवश्यकता है) से अधिक है;

फिर, गैस अनुपात विश्लेषण के माध्यम से दोष प्रकार का न्याय करें;

अंत में, सत्यापित करें कि क्या गलती 3-6 महीने के ट्रेंड डेटा को मिलाकर विकसित हो रही है (जैसे, गैस एकाग्रता की मासिक विकास दर> 10%)।

यह विधि सटीकता और व्यावहारिकता को संतुलित करती है और वैश्विक बिजली उद्योग में मुख्यधारा के नैदानिक ​​आधार है।

 

4.1 दोष प्रकार निदान और स्थानीयकरण

यह डीजीए का मुख्य अनुप्रयोग है। जब ट्रांसफार्मर में एक असामान्यता होती है (जैसे, तेल का तापमान में वृद्धि, शोर में वृद्धि) या गैस नियमित परीक्षण के दौरान मानक से अधिक हो जाती है, तो डीजीए विश्लेषण जल्दी से गलती की प्रकृति (जैसे, "आर्क" या "ओवरहीटिंग") की पहचान कर सकता है और - साइट रखरखाव के लिए दिशा -निर्देश प्रदान कर सकता है। उदाहरण के लिए, दस्तावेज़ 2 (एसिटिलीन + उच्च - एकाग्रता गैस) में एमवीए ट्रांसफार्मर का डीजीए परिणाम सीधे गलती को रोकने के लिए "आरई - कमीशनिंग की सिफारिश नहीं करने के निर्णय का समर्थन करता है।

 

4.2 अर्ली फॉल्ट चेतावनी (ट्रेंड एनालिसिस)

लंबे समय तक डीजीए डेटा की निगरानी करके और गैस एकाग्रता के परिवर्तन की प्रवृत्ति का विश्लेषण करके, गलती के "भ्रूण के चरण" में संभावित खतरों का पता लगाया जा सकता है:

धीमी वृद्धिगैस एकाग्रता में (जैसे, सीओ में 5% की मासिक वृद्धि): आमतौर पर इन्सुलेशन उम्र बढ़ने के कारण, बढ़ी हुई निगरानी की आवश्यकता होती है;

तेजी से बढ़नागैस एकाग्रता में (जैसे, 10 μL/L एक दिन में पता चला है): अचानक गलती को इंगित करता है, आपातकालीन शटडाउन की आवश्यकता होती है;

अचानक उपस्थितिनई गैस (उदाहरण के लिए, कोई C₂H₂ पहले पता नहीं चला, लेकिन एक निश्चित परीक्षण में पता लगाया गया): एक नई गलती की घटना का संकेत दे सकता है (जैसे, घुमावदार का इन्सुलेशन टूटना)।

 

4.3 नियमित परीक्षण और कारखाना सत्यापन (दस्तावेज़ में प्रमुख आवश्यकताएं)

IEC 60076-1 और दस्तावेज़ 3 में आवश्यकताओं के अनुसार, DGA परीक्षण को ट्रांसफार्मर से पहले कारखाने छोड़ने से पहले, नए तेल इंजेक्शन के बाद, या ओवरहाल के बाद आयोजित किया जाना चाहिए:

परीक्षण से पहले: सत्यापित करें कि क्या नया तेल योग्य है (जैसे, कोई एसिटिलीन, कम नमी नहीं);

परीक्षण के बाद: परीक्षण से पहले और बाद में क्रोमैटोग्राफिक डेटा की तुलना करें कि परीक्षण के दौरान कोई आंतरिक छिपे हुए खतरे नहीं हैं (जैसे, वोल्टेज परीक्षण का सामना करने के कारण आंशिक निर्वहन);

उदाहरण: दस्तावेज़ 3 को स्पष्ट रूप से "इन्सुलेशन परीक्षण के बाद तेल क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण में कोई असामान्यता नहीं" यह सुनिश्चित करने के लिए कि उपयोगकर्ता को दिया गया ट्रांसफार्मर तेल और उपकरण की स्थिति योग्य हैं।

 

4.4 रखरखाव निर्णय समर्थन

डीजीए परिणाम के आधार पर, एक विभेदित रखरखाव रणनीति तैयार की जा सकती है:

सामान्य डीजीए डेटा: नियोजित के रूप में नियमित रखरखाव का संचालन;

मामूली असामान्यता (जैसे, ट्रेस चॉच): निगरानी चक्र को छोटा करें (जैसे, हर 3 महीने से एक बार से एक बार से एक बार);

गंभीर असामान्यता (जैसे, अत्यधिक C₂H,): उपकरण क्षति या पावर ग्रिड दुर्घटनाओं से बचने के लिए तुरंत रखरखाव के लिए बंद करें।

 

5। डीजीए परीक्षण के लिए घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय मानक प्रणाली

डीजीए परीक्षण का मानकीकरण आधिकारिक मानकों के मार्गदर्शन पर निर्भर करता है। विभिन्न देशों/क्षेत्रों ने अपने पावर ग्रिड की विशेषताओं के आधार पर अनुकूली मानक तैयार किए हैं। कोर मानक सिस्टम नीचे दी गई तालिका में दिखाए गए हैं:

मानक नाम/विधि	संगठन/स्रोत तैयार करना	कोर सामग्री	अनुप्रयोग परिदृश्य
IEC 60599	अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल आयोग (IEC)	प्रवृत्ति विश्लेषण पर जोर देते हुए, गैस एकाग्रता सीमा और अनुपात विधियों को निर्दिष्ट करता है	वैश्विक रूप से लागू, विभिन्न तेल के लिए उपयुक्त - विसर्जित ट्रांसफार्मर
IEEE C57.104-2019	इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर इंस्टीट्यूट (IEEE)	गैस चेतावनी मान सेट करता है, रोजर्स अनुपात विधि को उजागर करता है	उत्तर अमेरिकी और अंतर्राष्ट्रीय बाजार, ट्रेंड मॉनिटरिंग पर ध्यान केंद्रित करते हुए
डुवल त्रिकोण विधि	हाइड्रो - क्यूबेक, कनाडा	CH₄/C₂H₄/C₂H₂ पर आधारित ग्राफिकल निदान	जटिल दोषों का सटीक वर्गीकरण (जैसे, संयुक्त दोष)
जीबी/टी 7252-2017	चीन का मानकीकरण प्रशासन	IEC और IEEE विधियों को एकीकृत करता है, चीन के पावर ग्रिड के अनुकूल	चीन में ट्रांसफार्मर, इन्सुलेट पेपर के लिए सीओ/सीओ ofical विश्लेषण पर जोर देना
JEC-0101-2001	जापान के इलेक्ट्रिकल इंजीनियर्स इंस्टीट्यूट (IEEJ)	सख्त गैस अलार्म मान, उच्च - आर्द्रता वातावरण के लिए अनुकूलन	जापान में पावर ग्रिड, इन्सुलेट पेपर के उम्र बढ़ने के फैसले पर ध्यान केंद्रित करना

इन मानकों की एक सामान्य आवश्यकता हैएक ही विधि पर भरोसा न करें, लेकिन कई विश्लेषण विधियों को मिलाकर और - साइट वर्किंग की स्थिति (जैसे, परिवेश आर्द्रता, उपकरण लोड) पर एक व्यापक निर्णय लेने के लिए.

 

6.1 नॉन - घुसपैठ का पता लगाना, कोई पावर आउटेज की आवश्यकता नहीं है

डीजीए सैंपलिंग को केवल 50 - को ट्रांसफॉर्मर के तेल नमूना वाल्व से 100 मिलीलीटर तेल के नमूने को निकालने की आवश्यकता होती है, बिना उपकरण को अलग करने या बिजली काटने (विशेष मामलों को छोड़कर)। यह उपकरणों के सामान्य संचालन के दौरान पूरा किया जा सकता है, बिजली आउटेज हानि को बहुत कम करना-यह विशेष रूप से औद्योगिक उपयोगकर्ताओं और पावर ग्रिड कंपनियों के लिए महत्वपूर्ण है।

 

6.2 अर्ली फॉल्ट चेतावनी, अग्रिम में खतरों को रोकना

आमतौर पर "संभावित" से "प्रकोप" तक विकसित होने में गलती के लिए कई सप्ताह से महीनों का समय लगता है। डीजीए विशेषता गैसों का पता लगा सकता है जब गलती ऊर्जा कम होती है (उदाहरण के लिए, आंशिक निर्वहन द्वारा उत्पन्न h,), जो पारंपरिक "तेल तापमान निगरानी" और "तेल रंग अवलोकन" की तुलना में कई गुना अधिक समय तक एक प्रारंभिक चेतावनी अवधि प्रदान करता है, जो रखरखाव के लिए समय की अनुमति देता है।

 

6.3 कई गलती प्रकारों को कवर करना, व्यापक निदान

चाहे वह एक विद्युत दोष (आर्क, आंशिक डिस्चार्ज) हो, एक थर्मल फॉल्ट (कम - तापमान, उच्च - तापमान ओवरहीटिंग), या यहां तक ​​कि ठोस इन्सुलेशन उम्र बढ़ने, डीजीए विशेषता गैस संयोजनों के माध्यम से कवरेज प्राप्त कर सकता है; जबकि अन्य परीक्षण (जैसे, इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण) केवल समग्र इन्सुलेशन स्थिति को प्रतिबिंबित कर सकते हैं और विशिष्ट गलती प्रकारों का पता नहीं लगा सकते हैं।

 

भविष्य में, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस टेक्नोलॉजी के विकास के साथ, डीजीए परीक्षण "की दिशा की ओर बढ़ेगा"ऑनलाइन वास्तविक - समय निगरानी + एआई बुद्धिमान निदान": रियल - समय गैस डेटा को ऑनलाइन तेल नमूना संग्रह उपकरणों के माध्यम से प्रेषित किया जाएगा, और मशीन लर्निंग मॉडल का उपयोग स्वचालित रूप से गलती के प्रकारों और विकास के रुझानों की पहचान करने के लिए किया जाएगा, आगे नैदानिक ​​दक्षता और सटीकता में सुधार किया जाएगा। हालांकि, कोई फर्क नहीं पड़ता कि तकनीक कैसे विकसित होती है," फॉल्ट सहसंबंध लॉजिक पर आधारित है। बिजली संचालन और रखरखाव कर्मियों के लिए कौशल।

बिजली उद्योग के लिए, अंतर्राष्ट्रीय/राष्ट्रीय मानकों (जैसे, IEC 60599, GB/T 7252 - 2017) के बाद, DGA परीक्षण के लिए महत्व संलग्न करना, और ट्रांसफार्मर के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने और पावर ग्रिड दुर्घटनाओं के जोखिम को कम करने के लिए एक दीर्घकालिक प्रवृत्ति डेटाबेस की स्थापना महत्वपूर्ण उपाय हैं।