آنالیز گازهای نامحلول در روغن ترانس (DGA),گازهای نامحلول در روغن ترانس,آنالیز گازهای نامحلول

مقدمه

عیوب در فرآیندهای صنعتی، اغلب باعث عکس العملهای نامطلوب و در نهایت از کارافتادن سیستم تحت کنترل می شوند و نتایج آن میتواند موجب آسیب دیدن قسمتهای فنی سیستم، پرسنل و یا محیط زیست باشد. در دهه های اخیر و با پیشرفت تکنولوژی تقاضا برای ایمنی، کارآیی و قابلیت اعتماد در سیستم های دینامیکی ساخته دست بشر رو به افزایش نهاده است و امروزه این نیاز به خاطر افزایش پیچیدگی و نیز اتوماتیک شدن عملکردها در سیستم ها بیشتر به چشم می خورد . آگاهی زود هنگام از وقوع عیب در یک سیستم باعث جلوگیری از خرابی، ازکار افتادگی و صدمه به اجزاء و انسان می شود.

روش های آنالیز گازهای نامحلول در روغن ترانس (DGA),آنالیز پازهای نامحلول در روغن,روش آنالیز گازهای نامحلول در روغن,روش DGA در ترانس,مقاله روش های آنالیز گازهای نامحلول در روغن ترانس (DGA),پروژه های برق,مقالات برق,پایان نامه برق,آنالیز گازهای نامحلول در روغن ترانس DGA,دانلود مقالات برق,دانلود پروژه های برق,دانلود پروژه آنالیز گازهای نامحلول در روغن ترانس,دانلود پایان نامه روش های آنالیز گازهای نامحلول

با توجه به مسائل و لطمات اقتصادی و اجتماعی ناشی از متوقف شدن فرآیندهای صنعتی نظیر نیروگاهها، پالایشگاهها و سایر واحدهای صنعتی، محققین توجه خود را به روشهای دینامیکی تشخیص عیب قبل از تبدیل شدن به خطا، مبذول نموده اند ….

 

برای ادامه توضیحات و دانلود به ادامه مطلب بروید

 

 

بطور کلی مزایای تشخیص خطا در سیستمهای دینامیکی به شرح زیر است:

۱-جلوگیری از گسترش خطا و تبدیل شدن به خطای لحظه ای

۲-امکان تصمیم گیری در مورد حذف موقت خطا

۳-تنظیم دقیق تر برنامه تعمیر و نگهداری سیستم و جلوگیری از توقف ناخواسته

۴-امکان تخمین عمر مفید دینامیکی سیستم

۵-صرفه جوئی اقتصادی

در نیروگاههای تولید برق و پستهای فشارقوی ترانسفورماتورهای قدرت از تجهیزات بسیار مهم به شمار می روند و در واقع بزرگترین بخش سرمایه گذاری را در پستها تشکیل میدهند. در صورت آسیب دیدگی آنها تولید و یا انتقال انرژی الکتریکی دچار اختلال خواهد شد. در این صورت علاوه بر هزینه آماده سازی مجدد، ضرر عدم تولید در مدت طولانی تعمیر و یا تعویض ترانسفورماتور نیز به آن اضافه میشود، لذا حفاظت و نگهداری از آن دارای اهمیت خاصی می باشد. شرایط خطا در یک ترانسفورماتور قدرت می تواند به طرق مختلف آشکارسازی شود. یک روش براساس آشکارسازی گازهای محلول در روغن ترانسفورماتور و تجزیه و تحلیل آنها است . بررسی گازهای محلول در روغن ترانسفورماتور یا روش DGA بانمونه گیری از روغن ترانسفورماتور در نقاط مختلف ترانسفورماتور انجام می شود، سپس از آنجایی که خطاهای مختلف گازهای متنوعی تولید میکنند با استفاده از روش  DGA نوع خطا و روند گسترش آن تشخیص داده می شود . بنابراین این روش قادر است اطلاعات مفیدی را در ارتباط با مسائل تعمیر و نگهداری در اختیار بهره بردار قرار دهد.

 

 

خطاهای داخلی ترانسفورماتور

در یک ترانسفورماتور قدرت، خطاهای مختلف به دلایل متنوعی ممکن است رخ دهد . لذا خطاهای ابتدایی که ممکن است در یک ترانسفورماتور به وقوع بپیوندد را می توان به دو دسته عیوب الکتریکی و اشکالات حرارتی تقسیم نمود. عیوب الکتریکی به عیوبی گفته میشود که مخرب بوده و سبب نفوذ در مواد عایقی میگردند و شامل آرک(Arcing) ، تخلیه جزئی و یا کرونا (Corona)    می باشد. اشکالات حرارتی نیز شامل افزایش دمای روغن و یا سلولز )عایق کاغذی (می باشد.این خطاها ممکن است به یک یا چندین علت رخ دهد و عوامل مختلفی در ایجاد آن دخالت داشته باشند. این عوامل می توانند تشخیص خطا را با مشکل مواجه سازند. بنابراین برای تشخیص محل دقیق خطا و رسیدن به اطلاعات جزئی بیشتر نیاز به انجام تست های دیگری همچون تستهای الکتریکی، تخلیه جزئی و تست های روغن است در مورد علت وقوع این خطاها جداول مختلفی وجود دارد که می توان از آنها برای تشخیص محل خرابی استفاده نمود.

خطاهای الکتریکی بهمراه تخلیه با شدت کم

تخلیه های با شدت کم همچون تخلیه های الکتریکی وجرقه های کم انرژی ، گاز هیدروژن بهمراه مقدار کمی متان تولید می نماید.همچنین شدت این تخلیه ها می تواند اتیلن را نیز افزایش دهد.

خطاهای الکتریکی بهمراه تخلیه با شدت بالا

شدت تخلیه های الکتریکی ، جرقه یا دشارژهای ممتدی را می تواند در دماهایی از ۷۰۰تا ۱۸۰۰ درجه سانتی گراد بهمراه گاز استیلن ایجاد نماید. با توجه به موارد مذکور، ترکیب کاغذ- روغن در ترانسفورماتورها، تحت تاثیر تنش های حرارتی یا الکتریکی ، می توانند گازهای مختلفی را با مکانیزم های خاص تولید کنند. تحت این شرایط، مولکول های هیدروکربنی روغن معدنی، تجزیه شده و به شکل هیدروژن و دیگر انواع هیدروکربنها درمی آیند که اینها می توانند با یکدیگر ترکیب و گازهایی همچون هیدروژن( ( H2، متان(CH4 ) ، اتان (C2H6) ، اتیلن (C2H4) ، استیلن(C2H2) و غیره تولید نمایند. نکته قابل توجه این که مقادیر هر یک از آنها منحصرا به دما در نزدیکی نقطه تنش بستگی دارد . هالستد مدل ترمودینامیکی را برای تشریح ارتباط میان دمای خطا و مشخصات نوع گاز متصاعد شده، پیشنهاد کرد که مطابق آن فرض می شود که همه گازهای هیدروکربنی تولیدی در روغن بصورت یکسان ، تجزیه و هر تولید با دیگر تولیدات در حالت تعادل باشد.مطابق این مدل، نرخ ایجاد هر گاز در هر دمایی، محاسبه و رابطه ای میان گاز تولیدی و دمای روغن وجود خواهد داشت. شکل ( ۱) ارتباط میان نرخ تولید گازها و دما را نشان می دهد. باتوجه به موارد فوق، با استفاده از روش هایDGA می توان بطور نسبتا مطمئنی، خطا های ترانسفورماتور را تشخیص داد.

1

همچنین انهدام عایق جامد ترانسفورماتور می تواند مطابق مقدار و نرخ گازهای مونواکسید کربن و دی اکسید کربن محلول در روغن، تشخیص داده شوند. این گازها با افزایش دمای روغن در حدود بیش از ۱۵۰ درجه سانتی گراد ایجاد می شوند. بهرحال، میزان این گازها به علت آن که خود می توانند در اثر اکسیداسیون حرارتی طولانی مدت روغن نیز ایجاد گردند نمی تواند روش مناسبی برای تشخیص خطاهای سلولزی باشند. تحقیقات نشان داده است که این گازها، پس از تولید، می توانند در عایق کاغذی ، نفوذ کرده و باعث تغییر میزان آن برای اندازه گیری شود. جدول(۱) میزان گازهای تولیدی در ترانسفورماتور را بهمراه خطاها و مشکلات داخلی آن ،نشان می دهد. لذا با توجه به موارد فوق الذکر،عمده خطاهای ترانسفورماتورها  می توانند به علت جرقه های الکتریکی ، کرونای الکتریکی و افزایش دمای کاغذ و روغن ایجاد شوند.لذا درجدول( ۲) این خطاها با توجه به عوامل ایجادکننده نشان داده شده است.

 2
3

خطاهای حرارتی

همانطور که می دانیم عمده عایق ترانسفورماتور روغن وکاغذ می باشد.عایق روغن ترانسفورماتور در دماهای۱۵۰-۵۰۰ درجه سانتی گراد تجزیه شده و متناسب با دما،گازهایی با وزن مولکولی کم (نظیر هیدروژن ومتان)وهمچنین با وزن مولکولی زیاد    ( نظیر اتیلن و اتان) راتولیدمی نماید.لذا با تجزیه حرارتی روغن و همچنین تجزیه حرارتی کاغذ سلولز و دیگر عایق های جامد ،مونواکسید کربن ، دی اکسید کربن و قطرات آب نیز در دماهایی کمتر از دمای تجزیه روغن و متناسب با دما تولید میشود. از طرفی عایق کاغذ در مقایسه با روغن در دماهای پائین تری خاصیت عایقی آن افت نموده و در دماهای معمول نیز گازهایی از آن استخراج می شود.   نکته قابل توجه این که نسبت دی اکسیدکربن به مونواکسیدکربن تولیدی در آن      می تواند نشان دهنده تجزیه حرارتی سلولز باشد که این نسبت بطور عادی بیشتر از ۷ است. این موضوع که در یک ترانسفورماتور بزرگ پر شده با روغن، در هر نقطه ای که عیبی وجود داشته باشد، روغن به عنوان یک مایع اشباع کننده وجود دارد، حقیقتی با ارزش می باشد. خطاهای داخلی ترانسفورماتور باعث تجزیه روغن و عایق سلولزی ترانسفورماتور گردیده و گازهای مختلفی تولید می کنند . با نمونه گیری از روغن ترانسفورماتور و تجزیه کمّی آن توسط گازکروماتوگرافی می توان شرایط ترانسفورماتور در حال کار را تفسیر نمود و اقدامات آتی را پیشنهاد نمود.

 

 

  

ساختار روغن و آسیب پذیری آن در تنشهای الکتریکی و حرارتی

 ترانسفورماتورهای قدرت دارای مقدار قابل ملاحظه ای روغن می باشند، بر ای نمونه یک ترانسفورماتور ۴۰۰ کیلوولت ممکن است ۱۵۰۰۰۰ لیتر روغن معدنی داشته باشد. روغن در ترانسفورماتور قدرت دارای دو نقش اساسی، یکی عایقی و دیگری خنک کنندگی است. برای اینکه روغن خنک کننده خوبی باشد، باید ویسکوزیته پایینی داشته باشد و همچنین دارای قابلیت هدایت گرمایی خوبی باشد. بررسی قابلیت اشتعال روغن نیز بحث مهمی می باشد. اصولاً روغنهای معدنی به سه دسته پارافنیک ها ،نفتنیکها و آروماتیکها تقسیم بندی می شوند. که هر یک دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر می باشند.

استقامت روغنهای عایقی در مقابل تنشهای حرارتی متناسب با هیدروکربورهای متعارف موجود در آنها و به ترتیب اولویت شامل آروماتیک، نفتینیک و پارافینیک میباشند. مواد آروماتیک در حرارتهای بالای ۹۰۰ درجه قابل تجزیه بوده و لذا سبب افزایش کیفیت روغن در مقابل تنشهای حرارتی می گردد. هیدروکربورهای حلقوی که بخش اعظم روغن های مصرفی باکیفیت مطلوب را تشکیل می دهند در مقابل تنشهای حرارتی مقاومت قابل قبولی را از خود نشان داده اند. روغنهای با پایه نفتینیک در مقابل حرارتهای بالا در اثر از دست دادن هیدروژن تشکیل مواد آروماتیک می دهند. در این رابطه لازم به ذکراست روغن های پارافنینیک کمتر در مقابل تنشهای حرارتی مقاوم هستند. سرعت و نوع تخریب این روغنها تابع حرارت و زمان فعل و انفعال میباشد. تخریب مواد عایقی مایع در حرارت کمتر از ۴۰۰ درجه نسبتاً کم بوده و گازهای تولید شده به طور خاص هیدروژن و هیدروکربورهای اشباع شده هستند که به عنوان عیب قابل توجه نیستند. در درجه حرارت های بالای۴۰۰ و ۸۰۰ درجه به همراه هیدروژن و هیدروکربورهای اشباع شده استیلن نیز تولید میگردد که مهمترین مشخصه برای بررسی عیب های جدی میباشد. به طور کلی گازهای تولیدی در روغن ترانسفورماتور به سه دسته زیر تقسیم میشوند:

هیدروکربن ها و هیدروژن: CH4 (متان)، C2H6 (اتان)، C2H4 (اتیلن)، C2H2 (استیلن) و H2 (هیدروژن)

اکسیدهای کربن: CO (منواکسید کربن) و Co2 (دی اکسید کربن)

گازهای متعارف یا اصطلاحاً بدون خطا: N2 (نیتروژن) و O2 (اکسیژن)
نکته قابل توجه این است که هیدروکربن های ذکر شده تنها گازهای تولیدی نمی باشند و برای مثال هیدروکربنهای C3 و C4 نیز تشکیل میشوند؛ اما تجربه نشان داده است که بدون در نظر گرفتن این گازها هم میتوان یک تشخیص رضایت بخش انجام داد. جدول(۱) عمده ترین گازهای تولیدی در روغن ترانسفورماتور را در اثر خطاهای مختلف نشان می دهد

  654

 

 فهرست مطالب

 

مقدمه

– خطاهای داخلی ترانسفورماتور

– خطاهای الکتریکی بهمراه تخلیه با شدت کم

– خطاهای الکتریکی بهمراه تخلیه با شدت بالا

– خطاهای حرارتی

– ساختار روغن و آسیب پذیری آن در تنش های الکتریکی و حرارتی

– روشهای مختلف آنالیز گازهای محلول در روغن ترانسفورماتور(DGA)

– روش نسبت دورننبرگ

– روش نسبت راجرز

– روش استاندارد IEC 60599

– روش گازهای کلیدی

– روش گازهای محلول قابل اشتعال DCG

– عیب یابی با استفاده از روش مثلث دوال

– روش های هوش مصنوعی

– نتیجه گیری

– بررسی ۳۰۰ دستگاه ترانسفورماتور صنایع کشور

– مشخصات مربوط به ترانسفورماتورهای مورد مطالعه

– ارتباط پارامترهای مختلف روغن

-گازهای محلول در روغن

– مقدار گاز در داخل ترانسفورماتورهای باتنفس

– پارامترهای کنترل کیفی ترانسفورماتور

– مطالعه موردی

– جمع بندی و نتیجه گیری

مراجع 

 

تصاویر فایل پروژه :

655 656 657

658

 

 

خرید آنلاین پروژه

کليک جهت خريد کالا ، به منظور پذيرش قوانين و مقررات سايت مي باشد .

 

  • فرمت فایل : Word –  تعداد صفحات : ۵۷ صفحه
  • حجم فایل : ۱٫۳۳ مگا بایت
  • برای دانلود مقالات و پرژوه های بیشتر در گرایش قدرت اینجا کلیک کنید.

درصورت بروز مشکل در هنگام خرید با ایمیل زیر در ارتباط باشید.

ایمیل مدیریت پارسی برق : admin@parsibargh.com