Rutin incelemeler ve durum izleme önemlidir, ancak tüm yöntemler sorunları erken aşamada tespit etmek için gereken düzeyde içgörü sağlamaz. Yüksek gerilim trafoları için en güvenilir ve yaygın olarak kullanılan teşhis aracı Çözünmüş Gaz Analizi'dir (DGA). DGA, trafo yalıtım yağında çözünmüş gazları analiz ederek, gizli elektriksel ve termal arızaları görünür hale gelmeden veya yüzey seviyesinde hasara yol açmadan çok önce ortaya çıkarır.

Bu makalede DGA'nın nasıl çalıştığı, tespit ettiği sorun türleri ve HT trafoları için öngörücü bakımın temel taşı olmasının nedenleri ele alınmaktadır.

Sadece Denetimlerin Yeterli Olmamasının Nedenleri

Geleneksel muayene yöntemleri ve kızılötesi termografi gibi harici teknikler faydalıdır, ancak bunlar yalnızca gözle görülür veya yüzeysel sorunları tespit etmekle sınırlıdır. Bir trafo dışarıdan normal görünebilirken, içeride ciddi bir bozulma yaşanabilir.

Örneğin, yalıtım arızası anında harici belirtilere neden olmadan gaz salınımına neden olabilir. Benzer şekilde, sargıların içindeki kısmi deşarjlar veya yağ içindeki arklar, arıza büyük bir arızaya dönüşene kadar fark edilmeyebilir. Yüzey ısınması veya fiziksel değişiklikler ortaya çıktığında, hasar genellikle çok büyük olur.

DGA'nın üstünlüğü tam da burada yatıyor. Dışarıdan gelen sinyalleri beklemek yerine, doğrudan trafo yağının içindeki kimyasal bulgulara bakarak, iç sorunlara dair erken ve doğru bir gösterge sunuyor.

Çözünmüş Gaz Analizi (DGA) Nedir?

DGA, trafo yalıtım yağında çözünmüş gazları analiz eden laboratuvar tabanlı bir teşhis yöntemidir. Yalıtım malzemeleri veya yağ, elektriksel veya termal stres nedeniyle bozulduğunda, ölçülebilir konsantrasyonlarda gazlar salar. Mühendisler, bu gazları tespit edip oranlarını yorumlayarak trafoda meydana gelen arızanın türünü belirleyebilirler.

İşlem, bir yağ numunesi alınmasını, çözünmüş gazların çıkarılmasını ve gaz kromatografisi kullanılarak analiz edilmesini içerir. Sonuçlar daha sonra IEC 60599 veya IEEE C57.104 gibi uluslararası standartlarla karşılaştırılır ve uzmanların trafonun durumunu sınıflandırmasına ve düzeltici eylem önermesine olanak tanır.

DGA'daki Hata İmzaları

Farklı gazlar farklı arıza durumlarına karşılık gelir ve bu da DGA'yı trafo sağlığının etkili bir teşhis "parmak izi" haline getirir:

• Hidrojen (H₂):Genellikle kısmi deşarj veya korona aktivitesiyle bağlantılıdır.

• Metan (CH₄) ve Etan (C₂H₆):Yağ veya yalıtımın düşük seviyede aşırı ısınmasıyla ilişkilidir.

• Etilen (C₂H₄):Sargıların veya iletkenlerin yüksek sıcaklıkta aşırı ısındığını gösterir.

• Asetilen (C₂H₂): Kavga veya şiddetli elektrik deşarjına dair güçlü kanıt.

• Karbon Monoksit (CO) ve Karbondioksit (CO₂):Kağıt veya sunta gibi selüloz bazlı yalıtımın bozulmasına işaret eder.

Bakım ekipleri, yalnızca bu gazların varlığını değil, aynı zamanda bunların göreceli oranlarını da analiz ederek, zararsız yaşlanma süreçleri ile tehlikeli gelişen arızalar arasında ayrım yapabilirler.

DGA Neden Vazgeçilmezdir?

DGA'nın en büyük gücü, arızaları erken aşamada tespit edebilmesidir. Harici muayenelerin aksine, bir trafonun iç durumuna doğrudan bir bakış sağlar. Müdahalesiz olduğu için, kapatma veya sökme gerektirmez, bu da sürekli çalışması gereken trafolar için bile pratik olmasını sağlar.

Bu yöntem, termal, elektriksel ve yalıtımla ilgili sorunları tek bir testte tespit ederek kapsamlı bir kapsam sağlar. Onlarca yıllık endüstri kullanımı ve standardizasyonuyla desteklenir, bu da sonuçların dünya çapındaki tesisler arasında tutarlı ve karşılaştırılabilir olduğu anlamına gelir. Varlık yöneticileri için bu, daha düşük riskler, daha uzun trafo ömürleri ve plansız arızaları önleyerek önemli maliyet tasarrufları anlamına gelir.

DGA Ne Zaman Yapılmalıdır?

DGA, bir durum izleme programının parçası olarak düzenli olarak gerçekleştirildiğinde en etkilidir. Birçok operatör, güvenilir eğilimleri belirlemek için yıllık veya iki yılda bir test planlar. Ayrıca, sistem arızaları, yıldırım düşmesi veya ani yük dalgalanmaları gibi olağandışı çalışma olaylarından sonra da yapılmalıdır, çünkü bunlar trafo içinde gaz oluşumunu tetikleyebilir.

Zaman içindeki trend sonuçları özellikle değerlidir. Tek bir test faydalı bilgiler sağlar, ancak uzun vadeli izleme, gaz konsantrasyonlarının sabit mi, kademeli olarak mı arttığını yoksa aniden mi yükseldiğini ortaya çıkarır. Bu trend analizi, operatörlerin doğru anda, yani gelişen bir arıza kritik bir arızaya dönüşmeden önce harekete geçmelerini sağlar.

Tamamlayıcı Teknikler

DGA, HT transformatörleri için birincil teşhis aracı olmasına rağmen, tek başına kullanılmaz. Transformatör sağlığının eksiksiz bir değerlendirmesi için genellikle diğer testlerle birlikte kullanılır. Kızılötesi termografi, burçlar veya radyatörler gibi harici bileşenlerdeki aşırı ısınmayı tespit edebilir. Sargı direnci testi, iletken durumundaki küçük değişiklikleri tespit eder. Furan analizi, selüloz yalıtımının bozulması hakkında bilgi sağlarken, nem içeriği testi, dielektrik dayanımı azaltan yağdaki su varlığını değerlendirir.

Bu yöntemler birlikte, merkezinde DGA bulunan kapsamlı bir bakım stratejisi oluşturur.

Gerçek Dünya Uygulamaları

DGA, endüstriler ve kamu hizmetleri genelinde değerini defalarca kanıtlamıştır. Elektrik üretim tesisleri, güvenilirliğin tartışmasız olduğu trafo merkezlerindeki trafoları izlemek için DGA'ya güvenir. Endüstriyel tesisler ise üretim hatlarını beklenmedik güç kayıplarından korumak için DGA kullanır. Kamu hizmetleri şirketleri, bakım bütçelerini önceliklendirmek ve varlıkların ömrünü uzatmak için tüm trafo filolarında DGA kullanır. Bu operasyonların çoğunda DGA, hem trafoların hem de motorların zorlu koşullar altında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayan elektrik motoru revizyonu gibi hizmetlerle de desteklenir.

Tüm bu durumlarda, düzenli DGA testinin nispeten düşük maliyeti, pahalı trafo değişimlerinden kaçınılması veya milyonlarca dolarlık üretkenlik kaybına yol açabilecek plansız kesintilerin önlenmesi yoluyla sağladığı tasarrufların yanında çok küçük kalmaktadır.

DGA Programları için En İyi Uygulamalar

DGA'nın değerini en üst düzeye çıkarmak için şirketler kanıtlanmış en iyi uygulamaları takip etmelidir:

• Örneklemede tutarlılığı koruyun.Kirlenmeyi veya gaz kaybını önlemek için yağ her zaman kontrollü koşullar altında toplanmalıdır.

• Uzman yorumuna güvenin.Gaz konsantrasyonları ve oranları, sektör standartlarına aşina deneyimli profesyoneller tarafından analiz edilmelidir.

• Diğer tanılama araçlarıyla entegre edin.En doğru tabloyu elde etmek için DGA sonuçlarının elektriksel ve termal testlerle birlikte değerlendirilmesi gerekir.

• Uzun vadeli eğilimleri takip edin.Tekil testler faydalıdır, ancak aylar ve yıllar boyunca yapılan trend analizleri transformatör sağlığı hakkında en net içgörüyü sağlar.

• Erken uyarıları dikkate alın.Küçük sapmalar bile gelişmekte olan bir sorunun habercisi olabilir; acil müdahale her zaman acil onarımlardan daha uygun maliyetlidir.

Çözüm

Yüksek gerilim trafoları hayati önem taşıyan varlıklardır ve arızaları muazzam mali ve operasyonel kayıplara yol açabilir. Çözünmüş Gaz Analizi (DGA), iç arızaları kritik hale gelmeden önce tespit etmenin en etkili yöntemidir ve harici incelemelerin tek başına sağlayamayacağı düzeyde bir içgörü sunar.

DGA'yı yapılandırılmış bir bakım programına entegre ederek operatörler, gizli arızaları erken tespit etme, onarımları stratejik olarak planlama ve en değerli ekipmanlarının kullanım ömrünü uzatma becerisi kazanırlar.