変圧器用溶存ガス分析計のデータはどのように解釈すればよいですか？

ちょっと、そこ！変圧器溶存ガス分析装置のサプライヤーとして、私はこれらの装置が提供するデータを解釈することがいかに重要であるかを直接見てきました。このブログでは、変圧器のスムーズな動作を維持できるように、変圧器溶存ガス分析装置からのデータを理解するプロセスを説明します。

溶存ガス分析の基本を理解する

データの解釈に入る前に、溶存ガス分析 (DGA) とは何なのかを簡単に説明しましょう。変圧器は絶縁および冷却媒体として油を使用します。時間の経過とともに、電気的ストレス、過熱、経年劣化などのさまざまな要因により、オイルが分解し、さまざまなガスが放出されることがあります。これらのガスは、変圧器の状態に関する貴重な手がかりを提供する可能性があります。

変圧器溶解ガス分析装置は、変圧器油中のこれらのガスの濃度を測定します。監視される最も一般的なガスは、水素 (H2)、メタン (CH4)、エタン (C2H6)、エチレン (C2H4)、アセチレン (C2H2)、一酸化炭素 (CO)、および二酸化炭素 (CO2) です。各ガスは、変圧器内の特定の種類の障害または状態に関連付けられています。

ガス濃度の解釈

まずは、個々のガスとその濃度から何が分かるかを見てみましょう。

• 水素（H₂）: 高レベルの水素は、変圧器内の部分放電、過熱、またはアーク発生を示している可能性があります。部分放電は絶縁体内で発生する小さな放電であり、時間の経過とともに徐々に絶縁体を損傷する可能性があります。過熱は、過負荷や冷却不良などの要因によって発生する可能性があります。
• メタン (CH₄) とエタン (C₂H₆): これらのガスは通常、オイルの熱分解に関連しています。油を加熱すると、これらの炭化水素に分解されます。メタンとエタンが中程度のレベルであれば正常ですが、大幅な増加は過熱を示している可能性があります。
• エチレン (C₂H₄): エチレンは高温の兆候です。多くの場合、油が 300°C を超える温度にさらされたときに生成されます。エチレン濃度が高い場合は、深刻な過熱またはアーク発生を示している可能性があります。
• アセチレン (C₂H₂): アセチレンはアーク発生の非常に強力な指標です。アーク放電は、変圧器に重大な損傷を引き起こす可能性がある重大な障害です。たとえ少量のアセチレンであっても、直ちに調査する必要があります。
• 一酸化炭素 (CO) と二酸化炭素 (CO₂): これらのガスは、変圧器内のセルロース絶縁体が破壊されるときに発生します。一酸化炭素と二酸化炭素のレベルが高い場合は、絶縁体の過熱、または短絡などのより深刻な問題を示している可能性があります。

故障診断のための比率の使用

個々のガス濃度を調べることに加えて、さまざまなガスの比率を使用して障害を診断することもできます。最も一般的に使用される方法の 1 つはデュバル トライアングルです。デュバル トライアングルは、さまざまな種類の断層を識別するためにメタン、エチレン、アセチレンの比率をプロットします。

• 熱障害: エチレンとメタンの比率が高い場合、熱障害を示します。比率が高くなるほど、故障の温度が高くなります。
• アーク断層: エチレンに対するアセチレンの比率が高い場合は、アーク故障を示します。
• 部分放電: メタンに対する水素の比率が高い場合は、部分放電を示している可能性があります。

別の有用な比率は、一酸化炭素と二酸化炭素の比率です。 CO 対 CO2 の比率が高い場合は、セルロース断熱材の過熱を示している可能性があります。

長期にわたる傾向の監視

重要なのは現在のガス濃度だけではありません。時間の経過に伴うガス濃度の傾向を監視すると、変圧器の状態に関する貴重な洞察が得られます。ガス濃度が着実に増加している場合は、問題が進行していることを示している可能性があります。一方、ガス濃度が安定しているか減少している場合は、問題が制御されていることを示している可能性があります。

規格やガイドラインとの比較

ガス濃度が正常であるか、それとも問題を示しているかを判断するには、ガス濃度を業界の標準やガイドラインと比較することが重要です。国際電気標準会議 (IEC) と電気電子学会 (IEEE) は、溶存ガス分析の規格を発行しています。これらの規格は、許容可能なガス濃度と比率のガイドラインを提供します。

考慮すべきその他の要素

ガスの濃度と比率に加えて、データの解釈に影響を与える可能性のある要因が他にもあります。たとえば、変圧器の使用年数、動作条件、メンテナンス履歴はすべて、ガス生成に影響を与える可能性があります。データを解釈する際には、これらの要素を考慮することが重要です。

結論

変圧器溶存ガス分析装置からのデータの解釈は複雑なプロセスであり、溶存ガス分析の原理とガス生成に影響を与える可能性のある要因を十分に理解する必要があります。ガスの濃度、比率、時間の経過に伴う傾向を注意深く分析し、業界標準やガイドラインと比較することで、変圧器の潜在的な問題を特定し、故障を防ぐための適切な措置を講じることができます。

変圧器溶存ガス分析装置についてさらに詳しく知りたい場合、または分析装置からのデータの解釈にサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。お問い合わせ。当社は、変圧器のスムーズな動作を維持できるようお手伝いいたします。

追加リソース

• 変圧器巻線のホットスポット監視の詳細については、以下を参照してください。変圧器巻線のホットスポット監視。
• 変圧器コアの接地電流監視に興味がある場合は、次のサイトをご覧ください。変圧器コア接地電流モニター。

参考文献

• 国際電気標準会議 (IEC)。 IEC 60599: 鉱油が充填された使用中の電気機器 - 溶存ガスおよび遊離ガスの分析の解釈に関するガイド。
• 電気電子学会 (IEEE)。 IEEE C57.104: 油浸変圧器で発生するガスの解釈に関するガイド。