UnTesteur de gaz dissous du pétrole (souvent appelé analyseur de gaz dissous, DGA)est un instrument spécialisé utilisé pour détecter et mesurer les gaz dissous dans les huiles isolantes, en particulier l'huile de transformateur . Il s'agit d'un outil vital dans la surveillance de l'état et le diagnostic de défaut d'équipement électrique comme les transformateurs .
1. Contexte et importance
Oil d'isolation du transformateuragit à la fois comme un isolant électrique et un liquide de refroidissement . lorsque les défauts électriques se produisent à l'intérieur des transformateurs, tels que la surchauffe, l'arc, la décharge de la corona ou la rupture d'isolation-Divers gaz sont produits et se dissolvent dans l'huile.
Letype et concentration de ces gaz dissoussont des indicateurs de diagnostic de l'état du transformateur et aident à détecter les défauts .
2. Gaz dissous communs et leur signification
| Gaz | Indication de défaut |
|---|---|
| Hydrogène (H₂) | Décharge partielle ou décharge de couronne |
| Méthane (ch₄) | Failles thermiques à basse température (<300°C) |
| Éthylène (c₂h₄) | Surchauffe de température plus élevée (300–700 degrés) |
| Acétylène (c₂h₂) | Arc électrique (température très élevée) |
| Monoxyde de carbone (CO) | Dégradation de l'isolation du papier |
| Dioxyde de carbone (CO₂) | Dégradation de l'isolation du papier |
| Éthane (c₂h₆) | Défauts thermiques à des températures modérées |
3. Principes et méthodes de test
Extraction du gaz:Les gaz doivent être séparés de l'échantillon d'huile avant la mesure . Méthodes courantes:
Extraction sous vide:Le pétrole est exposé à l'aspirateur, ce qui fait sortir des gaz de la solution .
Technique d'espace de tête:L'huile est chauffée dans un flacon scellé et les gaz équilibrent dans le gaz d'espace de tête au-dessus de l'huile, qui est ensuite échantillonné .
Extraction de la membrane:Membranes sélectifs perméables Séparent les gaz .
Analyse du gaz:
Chromatographie en phase gazeuse (GC):La méthode la plus courante; sépare les gaz via des colonnes et les détecte en utilisant des détecteurs d'ionisation de flamme (FID) ou des détecteurs de conductivité thermique (TCD) .
Capteurs infrarouges non dispersifs (NDIR):Pour des gaz spécifiques comme Co₂ ou Co .
Capteurs photoacoustiques ou électrochimiques:Pour une détection de gaz spécifique dans les analyseurs portables .
4. Composants d'équipement typiques
| Composant | Fonction |
|---|---|
| Échantillon | Interface pour l'échantillonnage d'huile |
| Système d'extraction de gaz | Sépare les gaz dissous du pétrole |
| Colonne chromatographique | Sépare les gaz pour la détection individuelle |
| Détecteurs | Quantifier les gaz (FID, TCD, NDIR, etc. .) |
| Unité de traitement des données | Contrôle l'instrument et analyse les résultats |
| Affichage / interface | Montre les résultats et les interprétations diagnostiques |
| Système d'alimentation en gaz | Gaz de transport (hélium, azote) pour la chromatographie |
5. Diagnostic de défaut utilisant DGA
Méthodes d'interprétation clés:
Méthodes de rapport:Comme le ratio Rogers, le triangle Duval et les codes IEC, qui utilisent des rapports de gaz spécifiques pour diagnostiquer les types de défauts .
Analyse des tendances:La surveillance de la concentration en gaz change avec le temps pour évaluer la progression des défauts .
Défauts typiques diagnostiqués:
Surchauffe thermique (basse, moyenne ou haute température)
Décharges électriques (décharge partielle, arc)
Vieillissement et dégradation de l'isolation
6. Considérations opérationnelles
Échantillon de collecte:
Doit être fait avec soin pour éviter la contamination par l'air atmosphérique .
Utilisez des contenants propres et secs, des bouteilles en verre généralement avec des joints étanches .
Les échantillons d'huile nécessitent souventfiltrationPour supprimer les particules .
Étalonnage et entretien:
L'étalonnage régulier avec les normes de gaz est essentiel pour la précision .
L'entretien comprend des colonnes de nettoyage, le remplacement des gaz porteurs et l'entretien du détecteur .
7. Fonctionnalités avancées
Modèles portables:Pour les tests sur le terrain, avec une puissance de batterie et des résultats plus rapides .
Logiciel de diagnostic des défauts automatique:Fournit des évaluations de type de défauts et de gravité .
Intégration de surveillance à distance:Se connecte à SCADA ou à d'autres systèmes pour la surveillance des conditions de transformateur continu .
Détection multi-AGS:Mesure simultanée de plusieurs gaz de défaut .
Stockage et rapport de données:Pour l'analyse des tendances et les enregistrements historiques .
8. Normes de l'industrie
IEC 60599:Guide d'interprétation de l'analyse des gaz dissous .
IEEE C57.104:Guide pour l'interprétation des gaz générés dans l'huile de transformateur par les défauts électriques et thermiques .
ASTM D3612:Méthodes d'essai standard pour les gaz dissous dans le pétrole isolant par chromatographie en phase gazeuse
9. FAQs
Q1: À quelle fréquence l'analyse du gaz dissous doit-elle être effectuée sur des transformateurs?
A:La pratique courante est les tests annuels pour les transformateurs en service, plus fréquemment si les tests précédents indiquent le développement de défauts .
Q2: L'analyse des gaz dissous peut-elle détecter tous les types de défauts de transformateur?
A:Il détecte tôt la plupart des défauts électriques et thermiques, mais les problèmes mécaniques ou les problèmes externes peuvent nécessiter d'autres diagnostics .
Q3: Quel est le volume d'échantillon minimum nécessaire?
A:Généralement entre 20 et 100 ml selon le modèle d'équipement .
Q4: Combien de temps dure un test typique?
A:De quelques minutes dans des appareils portables à environ 30 à 60 minutes dans l'équipement de qualité de laboratoire .
Q5: L'analyse du gaz dissoute peut-elle être effectuée en ligne (sans échantillonnage de pétrole)?
A:Oui, les systèmes DGA en ligne existent pour une surveillance continue, mais nécessitent une installation et un étalonnage .
Q6: Quels sont les risques d'échantillonnage inapproprié?
A:La contamination de l'air peut provoquer de fausses lectures de gaz; Un stockage inapproprié peut entraîner une perte de gaz ou une dégradation de l'échantillon .