Ist Wasserstoff der beste Frühindikator für Fehler im Transformatorenöl?

Wenn Elektrizitätsunternehmen über die Überwachung des Zustands von Transformatoren nachdenken, wird oft zuerst die Wasserstofferkennung genannt. Sie gilt als der beste Weg, um Probleme frühzeitig zu erkennen. Aber ist die Überwachung von Wasserstoff allein ausreichend? Oder müssen Sie noch weitere Gase überwachen, um ein vollständiges Bild zu erhalten? Dieser Leitfaden befasst sich mit den Vor- und Nachteilen einer reinen Wasserstoffüberwachung gegenüber der Überprüfung mehrerer Gase.

Warum sich die meisten Ein-Gas-Überwachungsgeräte auf Wasserstoff konzentrieren

Wasserstoffgas bildet sich, wenn Transformatoren Probleme entwickeln. Es zeigt sich früh im Prozess, oft bevor andere Warnzeichen auftreten. Das macht es zu einem hervorragenden Frühwarnsystem.

Warum Wasserstoff so besonders ist: Er bildet sich bei fast allen Fehlertemperaturen. Wenn sich die Probleme verschlimmern und die Temperaturen steigen, wird mehr Wasserstoff gebildet. Andere Gase kommen und gehen bei unterschiedlichen Temperaturen, aber Wasserstoff nimmt ständig zu.

_{Abbildung 1: Gasbildungsmuster nach Temperatur -Quelle: USBR.GOV}

Wie sich Wasserstoff bildet

Wasserstoff tritt oft zuerst auf, wenn eine Störung vorliegt. Dazu gehören Probleme wie Koronaentladungen oder kleine Lichtbögen. Das macht ihn so nützlich:

• Erscheint überall: Bildet sich bei Teilentladungen, Lichtbögen und Hitzeproblemen
• Wird bei Problemen schlimmer: Mehr Wasserstoff bedeutet größere Probleme
• Frühwarnung: Erscheint oft, bevor man andere Fehlergase entdecken kann
• Kosteneffektiv: Macht die Einzelgasüberwachung erschwinglich

Der Kostenfaktor: Wann man was verwendet

Die Entscheidung zwischen der reinen Wasserstoffüberwachung und der Mehrgasanalyse hängt davon ab, wie kritisch Ihr Transformator ist und wie hoch Ihr Budget ist.

Wenn Wasserstoffüberwachung gut funktioniert

Einzelgas-Wasserstoffmonitore wie der Serveron TM1 und die Qualitrol DGA 150/250/400-Serie eignen sich hervorragend für:

• Verteilungstransformatoren, bei denen vollständige Mehrgassysteme zu teuer sind
• Große Flotten, bei denen viele Transformatoren überwacht werden müssen
• Situationen, in denen eine frühzeitige Fehlerwarnung das Hauptziel ist
• Orte, an denen ein wartungsfreier Betrieb erforderlich ist

Wenn Sie eine Mehrgasanalyse benötigen

DasTM8 überwacht online 8 verschiedene Gase. Es liefert Ihnen viel detailliertere Informationen für kritische Transformatoren durch:

• Fehlertyp-Identifikation: Sagt Ihnen, ob es sich um hitzebedingte, elektrische oder gemischte Probleme handelt
• Bessere Diagnose: Benutzt bewährte Methoden wie das Duval-Dreieck, um Probleme zu lokalisieren
• Komplettes Bild: Verfolgt alle 8 Fehlergase, Feuchtigkeit, Öltemperatur und Belastung
• Ergebnisse in Laborqualität: Gibt Ihnen alle 4 Stunden Ergebnisse, die mit denen von Labortests übereinstimmen

Was Ihnen die reine Wasserstoffüberwachung nicht sagen kann

Während Wasserstoff großartige Frühwarnungen liefert, hat die Überwachung nur eines Gases Grenzen, die Sie kennen sollten.

Was Ihnen mit nur Wasserstoff entgeht

Studien zeigen, dass Sie in 30-50% der Fälle die falsche Antwort erhalten, wenn Sie nur ein Schlüsselgas zur Diagnose von Problemen verwenden. Dies kann zu falschen Entscheidungen führen. Hier ist, was die Wasserstoffüberwachung allein nicht leisten kann:

• Unterscheiden Sie zwischen Wärmeproblemen und elektrischen Problemen
• Geben Sie spezifische Temperaturbereiche für thermische Fehler an
• Erkennen Sie Schäden an der Papierisolierung durch die CO/CO2-Analyse
• Erkennen Sie Luftlecks durch die O2/N2-Überwachung

Dinge, die Wasserstoffmessungen täuschen können

Einige Transformatorenöle enthalten Zusätze, die Passivatoren genannt werden. Diese Chemikalien tragen zum Schutz des Öls bei, können aber dazu führen, dass die Wasserstoffmesswerte höher als normal ausfallen. Das bedeutet, dass es zu Fehlalarmen kommen kann, wenn Sie nicht wissen, dass Ihr Öl diese Zusätze enthält.

Qualitrols DGA-Lösungen

Qualitrol bietet verschiedene DGA-Lösungen für unterschiedliche Bedürfnisse und Budgets an:

Ein-Gas-Wasserstoff-Monitore

Serveron TM1: Überwacht den Wasserstoffgehalt die ganze Zeit. Sie können es so einstellen, dass ein Alarm ausgelöst wird, wenn die Werte hoch sind oder schnell ansteigen.

DGA 150/250/400 Serie: Diese Überwachungsgeräte werden direkt in das Transformatorenöl eingebaut. Sie arbeiten mit Ihrer vorhandenen Überwachungsausrüstung und sind einfach zu installieren.

Multi-Gas-Analysatoren

Serveron TM8: Dies ist die erste Wahl für kritische Transformatoren. Es überwacht 8 verschiedene Gase mit einer Genauigkeit in Laborqualität.

Serveron TM3: Überwacht 3 Schlüsselgase und verwendet die bewährte Duval-Dreieck-Methode, um spezifische Fehlertypen zu identifizieren.

Wie Sie die richtige Überwachungsstrategie wählen

Die Entscheidung zwischen reiner Wasserstoff- und Multigas-Überwachung hängt davon ab, wie kritisch Ihr Transformator ist, von Ihrem Budget und davon, was Sie wissen müssen.

Wasserstoffüberwachung verwenden, wenn:

• Sie viele Verteiltransformatoren verwalten
• Budgetgrenzen verhindern Mehrgassysteme
• Frühzeitige Fehlerwarnung ist Ihr Hauptziel
• Ihre Transformatoren laufen unter stabilen, vorhersehbaren Bedingungen

Mehrgasanalyse verwenden, wenn:

• Generator-Aufwärtstransformatoren und große Leistungstransformatoren
• Kritische Transformatoren in Umspannwerken, bei denen Ausfallzeiten hohe Kosten verursachen
• Wenn Sie genau wissen müssen, welche Art von Problem vorliegt
• Kritische Transformatoren, bei denen Sie sich keine Vermutungen leisten können

Smarte Überwachungsstrategien

Viele Unternehmen verwenden einen mehrschichtigen Ansatz. Sie statten die meisten Transformatoren zur Frühwarnung mit Wasserstoffmonitoren aus und verwenden dann Multigassysteme für die kritischsten Einheiten.

Mit den heutigen Überwachungsplattformen können Sie Daten verfolgen, Warnungen erhalten und Berichte von überall aus einsehen. So erhalten Sie einen klaren Überblick über den Zustand und die Ausfallrisiken von Transformatoren.

Qualitrol bietet außerdem umfassende Installationsdienste, Schulungen und einen 24/7-Überwachungssupport, damit Sie von überall aus auf Ihre Transformatorendaten zugreifen können.

Best Practices für die DGA-Überwachung

Erfolgreiche Überwachungsprogramme umfassen in der Regel diese Schlüsselelemente:

1. Risikobasierter Ansatz:Verwenden Sie bei kritischen Transformatoren Multigas, Wasserstoffüberwachung für die Flottenabdeckung
2. Beobachten Sie die Trends:Konzentrieren Sie sich darauf, wie schnell sich die Dinge ändern, nicht nur auf die aktuellen Werte
3. Berücksichtigen Sie die Umgebung:Denken Sie an die Belastung, die Temperatur und den Betrieb des Transformators
4. Kalibrieren Sie es: Stellen Sie sicher, dass Ihre Messungen bei ordnungsgemäßer Wartung genau bleiben
5. Schulen Sie Ihr Team:Stellen Sie sicher, dass die Mitarbeiter wissen, wie sie die Daten lesen und gute Entscheidungen treffen können

Schlussfolgerung

Die Wasserstoffüberwachung ermöglicht eine hervorragende Fehlerfrüherkennung und ist für viele Transformatorüberwachungsanforderungen kostengünstig. Wenn Sie jedoch kritische Transformatoren verwalten, sollten Sie Mehrgas-DGA-Systeme für eine vollständige Fehlerdiagnose und eine höhere Zuverlässigkeit in Betracht ziehen.

Der beste Ansatz verwendet oft beide Technologien: Wasserstoffmonitore für eine breite Flottenabdeckung und Mehrgas-Analysatoren für kritische Transformatoren, bei denen Sie genau wissen müssen, was nicht stimmt.

Häufig gestellte Fragen

Kann die Wasserstoffüberwachung alle Transformatorfehler erkennen?

Wasserstoff zeigt sich bei den meisten Fehlerzuständen, so dass sie eine ausgezeichnete Frühwarnung bietet. Die Ein-Gas-Überwachung kann Ihnen jedoch nicht sagen, welche Art von Fehler vorliegt, und sie kann auch nicht zwischen thermischen und elektrischen Problemen unterscheiden.

Wann sollte ich von der Wasserstoff- auf die Mehrgas-Überwachung umsteigen?

Betrachten Sie die Multigasanalyse für kritische Transformatoren, bei denen Sie bestimmte Fehlertypen identifizieren müssen, oder wenn Wasserstofftrends auf sich entwickelnde Probleme hinweisen, die eine detaillierte Diagnose erfordern.

Welche Faktoren beeinflussen neben Fehlern die Wasserstofferzeugung?

Öladditive (insbesondere Passivatoren), die Transformatorbelastung, die Außentemperatur und das Ölalter können alle den Wasserstoffgehalt beeinflussen. Eine ordnungsgemäße Basisprüfung und Trendanalyse hilft Ihnen, normale Veränderungen von Fehlerzuständen zu unterscheiden.

Kontaktieren Sie die DGA-Spezialisten von Qualitrol, um zu besprechen, wie unsere Überwachungslösungen Ihnen helfen können, Kosten und Diagnosefähigkeiten in Einklang zu bringen.