Como interpretar os dados de um analisador de gases dissolvidos em transformadores?

Ei! Como fornecedor de analisadores de gases dissolvidos em transformadores, vi em primeira mão como é importante interpretar os dados que essas máquinas fornecem. Neste blog, orientarei você no processo de compreensão dos dados de um analisador de gás dissolvido de transformador, para que você possa manter seus transformadores funcionando perfeitamente.

Compreendendo os princípios básicos da análise de gases dissolvidos

Antes de mergulharmos na interpretação dos dados, vamos examinar rapidamente o que é a análise de gases dissolvidos (DGA). Os transformadores usam óleo como meio isolante e de resfriamento. Com o tempo, devido a vários fatores como estresse elétrico, superaquecimento e envelhecimento, o óleo pode quebrar, liberando diversos gases. Esses gases podem fornecer pistas valiosas sobre a saúde do transformador.

Um analisador de gases dissolvidos em transformador mede a concentração desses gases no óleo do transformador. Os gases mais comuns monitorados são hidrogênio (H₂), metano (CH₄), etano (C₂H₆), etileno (C₂H₄), acetileno (C₂H₂), monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO₂). Cada gás está associado a tipos específicos de falhas ou condições no transformador.

Interpretando as concentrações de gás

Vamos começar observando os gases individuais e o que suas concentrações podem nos dizer.

• Hidrogênio (H₂): Altos níveis de hidrogênio podem indicar descargas parciais, superaquecimento ou arco voltaico dentro do transformador. As descargas parciais são pequenas descargas elétricas que ocorrem no isolamento e podem danificar gradualmente o isolamento ao longo do tempo. O superaquecimento pode ser causado por fatores como sobrecarga ou resfriamento insuficiente.
• Metano (CH₄) e Etano (C₂H₆): Esses gases estão normalmente associados à decomposição térmica do óleo. Quando o óleo é aquecido, ele se decompõe nesses hidrocarbonetos. Níveis moderados de metano e etano podem ser normais, mas um aumento significativo pode indicar superaquecimento.
• Etileno (C₂H₄): O etileno é um sinal de temperaturas mais altas. Muitas vezes é produzido quando o óleo é exposto a temperaturas acima de 300°C. Altos níveis de etileno podem indicar superaquecimento grave ou formação de arco.
• Acetileno (C₂H₂): O acetileno é um indicador muito forte de formação de arco. O arco voltaico é uma falha grave que pode causar danos significativos ao transformador. Mesmo pequenas quantidades de acetileno devem ser investigadas imediatamente.
• Monóxido de Carbono (CO) e Dióxido de Carbono (CO₂): Esses gases são produzidos quando o isolamento de celulose do transformador quebra. Altos níveis de monóxido de carbono e dióxido de carbono podem indicar superaquecimento do isolamento ou um problema mais sério, como um curto-circuito.

Usando proporções para diagnóstico de falhas

Além de observar as concentrações individuais de gases, também podemos usar proporções de diferentes gases para diagnosticar falhas. Um dos métodos mais comumente usados ​​é o Triângulo de Duval. O Triângulo de Duval traça as proporções de metano, etileno e acetileno para identificar diferentes tipos de falhas.

• Falhas Térmicas: Se a proporção de etileno para metano for alta, isso indica uma falha térmica. Quanto maior a relação, maior será a temperatura da falha.
• Falhas de arco: Uma alta proporção de acetileno para etileno indica uma falha de arco.
• Descargas Parciais: Uma alta proporção de hidrogênio para metano pode indicar descargas parciais.

Outra proporção útil é a proporção entre monóxido de carbono e dióxido de carbono. Uma alta proporção de CO para CO₂ pode indicar superaquecimento do isolamento de celulose.

Monitorando tendências ao longo do tempo

Não são apenas as atuais concentrações de gás que são importantes. O monitoramento das tendências das concentrações de gás ao longo do tempo pode fornecer informações valiosas sobre a saúde do transformador. Se as concentrações de gás aumentarem de forma constante, isso pode indicar um problema em desenvolvimento. Por outro lado, se as concentrações de gases estiverem estáveis ​​ou diminuindo, pode indicar que o problema está sob controle.

Comparando com Padrões e Diretrizes

Para determinar se as concentrações de gás são normais ou indicam um problema, é importante compará-las com os padrões e diretrizes da indústria. A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e o Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) publicaram padrões para análise de gases dissolvidos. Esses padrões fornecem diretrizes para concentrações e proporções aceitáveis ​​de gases.

Outros fatores a considerar

Além das concentrações e proporções dos gases, existem outros fatores que podem afetar a interpretação dos dados. Por exemplo, a idade do transformador, as condições operacionais e o histórico de manutenção podem influenciar a produção de gás. É importante levar esses fatores em consideração ao interpretar os dados.

Conclusão

Interpretar os dados de um analisador de gases dissolvidos em transformador é um processo complexo que requer uma boa compreensão dos princípios da análise de gases dissolvidos e dos fatores que podem afetar a produção de gás. Ao analisar cuidadosamente as concentrações, proporções e tendências de gás ao longo do tempo e compará-las com os padrões e diretrizes do setor, você pode identificar possíveis problemas em seus transformadores e tomar as medidas adequadas para evitar falhas.

Se você estiver interessado em aprender mais sobre analisadores de gases dissolvidos em transformadores ou precisar de ajuda para interpretar os dados do seu analisador, sinta-se à vontade paraContate-nos. Estamos aqui para ajudá-lo a manter seus transformadores funcionando perfeitamente.

Recursos Adicionais

• Para obter mais informações sobre monitoramento de pontos quentes de enrolamentos de transformadores, confiraMonitoramento de ponto quente do enrolamento do transformador.
• Se você estiver interessado no monitoramento da corrente de aterramento do núcleo do transformador, visiteMonitor de corrente de aterramento do núcleo do transformador.

Referências

• Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC). IEC 60599: Equipamento elétrico preenchido com óleo mineral em serviço - Guia para a interpretação da análise de gases dissolvidos e livres.
• Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE). IEEE C57.104: Guia para interpretação de gases gerados em transformadores imersos em óleo.