Trafo Yağındaki Çözünmüş Gazların Analizi için GC (TOGA)
Trafo Yağındaki Çözünmüş Gazların Analizi için Gaz Kromatografisi (TOGA) - TT-3612
TT-3612, ASTM D3612 standart test yöntemine uygun olarak tasarlanmış, elektrik yalıtım transformatör yağının çözünmüş gaz analizi (DGA) için özel bir gaz kromatografıdır. Sistem, dokuz arıza ile ilgili işaretleyici gazı (hidrojen (H₂), oksijen (O₂), azot (N₂), karbonmonoksit (CO), karbondioksit (CO₂), metan (CH₄), etan (C₂H₆), etilen (C₂H₄) ve asetilen (C₂H₂)) ölçerek, tek bir 7 dakikalık analiz döngüsünde yağın kimyasal durumunun eksiksiz bir resmini sunar. Cihaz, 40°C'de 20 cSt veya daha düşük viskoziteye sahip yağları işleyebilir ve güç ve dağıtım transformatörlerinde kullanılan mineral yalıtım yağlarının tüm yelpazesini kapsar.
TT-3612, termal iletkenlik dedektörü (TCD), alev iyonizasyon dedektörü (FID) ve metanlaştırıcıyı bir araya getiren çift dedektörlü bir konfigürasyon kullanır. TCD, kalıcı gazları (H₂, O₂, N₂) işlerken, metanlaştırıcılı FID, yanıcı hidrokarbonları ve eser miktardaki CO ve CO₂'yi ppm altı hassasiyetle ölçer. Transformatör yağına özel kirlilik önleyici kompozit kolon, tekrarlanan yağ numunesi maruziyetinde kolonun hizmet ömrünü uzatarak, standart analitik kolonlara kıyasla bakım aralıklarını azaltır.
Uzaktan laboratuvar entegrasyonu, GC'yi yerel ağa bağlayan 10/100M Ethernet arayüzü aracılığıyla desteklenir; bu sayede uzaktan veri toplama, parametre programlama ve cihaz teşhisi yapılabilir. 7 inçlik kapasitif dokunmatik ekran, yerleşik kendi kendine teşhis, arıza yeri gösterimi ve beklenmedik kapanmalardan sonra tüm çalışma parametrelerini ve sonuçlarını koruyan güç kesintisi veri saklama özelliğiyle yerel operatör arayüzünü sağlar. TT-3612H konfigürasyonu, temel GC'yi otomatik bir Headspace Örnekleyici ile birleştirerek, ASTM D3612 Metod C'ye göre gözetimsiz örnek ekstraksiyonuna olanak tanır ve vardiya başına birden fazla yağ numunesi işleyen laboratuvarlar için verimliliği artırır.
Trafo Yağındaki Çözünmüş Gazların Analizi için Gaz Kromatografisi (TOGA) - TT-3612 Uygulamaları
TT-3612, yağ dolu elektrikli cihazlar için durum değerlendirme ve arıza karakterizasyon programlarını destekler. ASTM D3612 standardına göre çözünmüş arıza gazlarının miktarının belirlenmesi, operatörlerin aşırı ısınma, kısmi deşarj ve ark oluşumu gibi başlangıç aşamasındaki termal ve elektriksel anormallikleri arızaya dönüşmeden önce tespit etmelerini ve eğilimlerini izlemelerini sağlar.
Sistem aşağıdaki sektörlere ve kullanım alanlarına hizmet vermektedir:
- Elektrik Enerjisi Kuruluşları: DGA'nın temel cihazı, güç ve dağıtım transformatörlerinin filo genelinde izlenmesini sağlayarak, duruma dayalı bakım planlarını ve şebeke güvenilirliği programlarını destekler.
- Bağımsız Test Laboratuvarları: Enerji ve sanayi müşterilerine transformatör sağlık değerlendirmeleri ve yağ teşhis hizmetleri sunan servis laboratuvarları için yüksek verimli gaz analizi.
- Ağır Sanayi Tesisleri: Rafinerilerde, veri merkezlerinde, çelik fabrikalarında ve üretim tesislerinde, planlanmamış transformatör arızalarının üretimi doğrudan durdurduğu durumlarda, büyük yağlı transformatörler için DGA izleme sistemi.
- Yenilenebilir Enerji İşletmecileri: Rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinde trafo merkezleri ve kollektör transformatörleri için sağlık izleme çalışmaları; ekipman güvenilirliği, üretim sürekliliğini ve proje getirilerini etkiler.
- Elektrikli ekipman Manufacturers: Transformatör izolasyon yağlarının kalite güvence testleri ve devreye alınmadan önce yağ dolu cihazların fabrika kabul testleri.
- Araştırma ve Standartlar Kuruluşları: DGA yöntemi geliştirme ve laboratuvarlar arası karşılaştırmalı çalışmalar için referans analizi; izlenebilir ve tekrarlanabilir kromatografik veriler gerektirir.
TT-3612
TT-3612H
Standartlar
TT-3612, aşağıdaki uluslararası kabul görmüş standartlara uygun olarak tasarlanmıştır:
- ASTM D3612 - Elektrik Yalıtım Yağında Çözünmüş Gazların Gaz Kromatografisi ile Analizi için Standart Test Yöntemi
Bu cihaz, ASTM D3612'de açıklanan üç ekstraksiyon prosedürünün tamamını destekler. Otomatik Headspace Örnekleyiciyi içeren TT-3612H konfigürasyonu, özellikle gazın yağ matrisinden otomatik olarak ayrılmasını sağlayan ve manuel vakumla sıyırma yöntemlerine kıyasla numune işleme kapasitesini artıran headspace denge ekstraksiyon prosedürü olan C Yöntemi için uygundur.
Trafo Yağındaki Çözünmüş Gazların Analizi için Gaz Kromatografisi (TOGA) - TT-3612 Temel Özellikleri
TT-3612, rutin DGA test ortamları için analitik hassasiyeti laboratuvar kullanımına uygun operasyonel özelliklerle birleştirir. Başlıca tasarım özellikleri şunlardır:
- Çift TCD/FID Dedektörü Yapılandırması: ASTM D3612 hedef gazlarının dokuzunu da tek bir çalıştırmada kapsar — kalıcı gazlar için TCD ve hidrokarbonlar, CO ve CO₂ için metanlaştırıcılı FID — böylece ardışık dedektör değiştirme veya ayrı enjeksiyonlara gerek kalmaz.
- Çevre Kirliliğine Karşı Kompozit Kolon Teknolojisi: Transformatör yağına özel kolon dolgu malzemesi, eser miktardaki yağ taşınmasından kaynaklanan kirlenmeye karşı direnç göstererek, genel amaçlı GC sistemlerinde kullanılan standart kromatografik kolonlara kıyasla kolonun kullanım ömrünü önemli ölçüde uzatır.
- 7 Dakikalık Analiz Döngüsü: Çift arka kapı tasarımı sayesinde fırının hızlı soğutulması, numune başına toplam işlem süresini azaltarak, kromatografik çözünürlükten ödün vermeden yüksek hacimli DGA iş akışlarını destekler.
- 20 Adımlı Programlanabilir Isıtma: ASTM D3612 hedef analitlerinin tüm kaynama noktası aralığını tek bir sıcaklık programlı çalıştırmada kapsar ve yöntem tekrarlanabilirliği için 0.1°C'lik artış kontrolü sağlar.
- Ethernet Ağ Entegrasyonu: 10/100M Ethernet arayüzü, GC'yi laboratuvar ağına bağlayarak, operatörün üniteye doğrudan bağlanmasına gerek kalmadan uzaktan veri toplama, parametre programlama ve cihaz teşhisini mümkün kılar.
- 7 İnç Kapasitif Dokunmatik Ekran: Parametre girişi, gerçek zamanlı durum izleme, FID ateşleme kontrolü, TCD köprü akış anahtarlaması ve arıza yeri görüntüleme için sezgisel yerel arayüz; rutin işlemler için ayrı bir kontrol bilgisayarına gerek yoktur.
- Elektrik Kesintisi Sırasında Veri Saklama: Dahili kalıcı bellek, beklenmedik bir güç kaybından sonra tüm ayarlanmış parametreleri ve devam eden çalışma verilerini koruyarak operatörün yöntem koşullarını yeniden girmeden çalışmayı geri yüklemesine ve tamamlamasına olanak tanır.
- Taşıyıcı Gaz Kaybı Koruması: Sistem, taşıyıcı gaz beslemesi kesintiye uğradığında kolon ısıtmasını otomatik olarak durdurarak, gaz besleme arızaları sırasında kolon dolgusunu ve TCD filamanını termal hasardan korur.
- Hidrojen Korumalı Otomatik FID Ateşleme Sistemi: Programlanabilir ateşleme zamanlaması ve alev söndüğünde otomatik hidrojen kesme özelliği, manuel yeniden ateşleme adımlarını ortadan kaldırır ve dedektörün kapanması sırasında hidrojen birikmesine karşı koruma sağlar.
- Önceden Yaşlandırılmış Fabrika Yapılandırması: Her bir ünite, sevkiyat öncesinde ASTM D3612 yönteminin tüm parametreleri önceden yüklenmiş olarak titiz bir yaşlandırma testinden geçirilir, böylece cihaz teslimatta basit bir başlatma dizisiyle çalışır duruma gelir.
- Headspace Örnekleyici Seçeneği (TT-3612H): TT-3612H konfigürasyonu, ASTM D3612 Metod C'ye göre kapalı şişe gaz dengelemesini ve enjeksiyonunu gerçekleştiren otomatik bir Headspace Örnekleyici içerir ve manuel gaz ekstraksiyonuna gerek kalmadan tamamen otomatik örnekten sonuca kadar olan iş akışlarını mümkün kılar.
Teori ve Yöntem
Gaz kromatografisi, transformatör yağındaki çözünmüş gaz içeriğini, önce gazları sıvı fazdan ayırarak ve ardından her bir gaz bileşenini ayırıp, tanımlayıp ve miktarını belirleyerek ölçer. Termal ve elektriksel stres altında, transformatör yalıtım yağı ve selüloz kağıt yalıtımı ayrışır ve karakteristik gaz halindeki yan ürünler üretir. Bu ayrışma ürünleri (hidrojen, hafif hidrokarbonlar, CO, CO₂ ve eser miktarda asetilen), arızanın niteliği ve şiddetiyle ilişkili konsantrasyonlarda yağ matrisine çözünür. Belirli gazların varlığı ve oranı, teşhis parmak izi görevi görür: asetilen yüksek enerjili elektriksel arkı, etilen yüksek sıcaklıkta termal bozulmayı ve yüksek CO ile CO₂'nin birleşimi selüloz kağıt bozulmasını gösterir.
Petrolden çıkarıldıktan sonra, gaz numunesi, bileşenleri kaynama noktası ve moleküler boyuta göre ayıran ve onları aşağı akış analitik kolonlarına yönlendiren paketlenmiş bir ön kolona enjekte edilir. Gaz akışı iki dedektör yoluna ayrılır. TCD, taşıyıcı gaz referansına göre termal iletkenlikteki değişiklikleri algılayarak kalıcı gazları ölçer; hidrojen, oksijen ve nitrojen, dedektörün konsantrasyon değerlerine dönüştürdüğü farklı iletkenlik sinyalleri üretir. Yanıcı hidrokarbonlar, CO ve CO₂, FID'ye ulaşmadan önce onları metana dönüştüren bir nikel katalizörlü metanlaştırıcıdan geçer; FID daha sonra her bir hidrokarbon parçasının hidrojen-hava alevinde yanmasıyla oluşan iyon akımını, pikogram altı seviyelere kadar hassasiyetle ölçer.
TT-3612'deki kolon sıcaklık programlaması, 20 adede kadar programlanmış ısıtma adımını destekleyerek fırının ortam sıcaklığına yakın koşullardan 450°C'ye dakikada 1 ila 80°C arasında bir hızla yükselmesine olanak tanır. Bu aralık, tek bir enjeksiyon içinde hem hafif kalıcı gazları hem de daha ağır C₂ hidrokarbonlarını barındırır ve ayrı izotermal çalıştırmalara olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Akıllı çift arka kapılı fırın tasarımı, kolon haznesinin 350°C'den 50°C'ye yaklaşık 7 dakikada soğumasını sağlayarak, yüksek verimli laboratuvar ortamlarında toplam çevrim süresini kısa tutar.
Trafo Yağındaki Çözünmüş Gazların Analizi için Gaz Kromatografisi (TOGA) - TT-3612 Teknik Özellikleri
Genel Performans
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Uygulanabilir standart | ASTM D3612 |
| Yağ Numunesi Viskozite Sınırı | 40°C'de 20 cSt (100 SUS) veya daha az |
| Hedef Gazlar | H₂, O₂, N₂, CO, CO₂, CH₄, C₂H₂, C₂H₄, C₂H₆ |
| Enjeksiyon Hacmi | 1 mi |
| Minimum Tespit Edilebilir Konsantrasyon | μL/L cinsinden raporlanmıştır. |
| Analiz Döngü Süresi | 7 dakikadır. |
| Ortam Çalışma Sıcaklığı | 0 C 40 ° C (° F 32 için 104 ° F) ° |
| Haberleşme Arayüzü | 10 / 100M Ethernet |
| ekran | 7 inç LCD, kapasitif dokunmatik ekran |
Sıcaklık Kontrolü
| Bölge | Aralık | doğruluk |
|---|---|---|
| Sütunlu Fırın | Ortam +5°C ila 450°C | 0.1 ° C ± |
| enjektör | Ortam +5°C ila 450°C | 0.1 ° C ± |
| Detektör | Ortam +5°C ila 450°C | 0.1 ° C ± |
| Kontrollü Bölge Sayısı | 7 yol | - |
Sütunlu Fırın
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| İç Hacim | 260 × 270 × 230 mm |
| Programlanmış Isıtma Adımları | 20 adıma kadar |
| Isıtma Hızı Aralığı | 1 ila 80°C/dakika (0.1°C artışlarla) |
| Adım Tutma Süresi | 0 ila 655 dakika (1 dakikalık artışlarla) |
| Soğutma süresi | Yaklaşık 7 dakikada 350°C'den 50°C'ye |
| Soğutma tasarımı | Düşük sesli fanlı akıllı çift arka kapı |
FID Dedektörü
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Maksimum Çalışma Sıcaklığı | 450 ° C |
| Minimum Tespit Sınırı | <5 pg C/s (n-Heksadekan) |
| Doğrusal Dinamik Aralık (LDR) | 10⁷ (±10%) |
| Veri Toplama Sıklığı | 100 Hz |
| Ateşleme | Otomatik, alev söndüğünde hidrojen kesme özelliğiyle. |
| Sütun Uyumluluğu | Doldurulmuş ve kılcal kolonlar |
TCD Dedektörü
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Maksimum Çalışma Sıcaklığı | 400 ° C |
| Minimum Tespit Sınırı | <800 pg propan/mL (Helyum taşıyıcı) |
| Doğrusal Dinamik Aralık (LDR) | 10⁵ (±10%) |
| Veri Toplama Sıklığı | 100 Hz |
| Sütun Uyumluluğu | Doldurulmuş ve kılcal kolonlar |
Fiziksel ve Elektriksel
| Parametre | Özellikler |
|---|---|
| Boyutlar (G × D × Y) | 586 × 500 × 530 mm |
| Ağırlık | 46 kg |
| Gerilim | 220V ± 50Hz (110V de mevcuttur) |
| Güç tüketimi | ≤2.5 kW |
Yapılandırma Seçenekleri
| yapılandırma | Açıklama |
|---|---|
| TT-3612 | Temel GC ünitesi — manuel veya şırınga enjeksiyonu |
| TT-3612H | Temel GC ünitesi + otomatik Headspace Örnekleyici (ASTM D3612 Yöntem C) |
