يكشف تحليل الغازات المذابة (DGA) عن مؤشرات الإجهاد الحراري والكهربائي داخل المحول المغمور بالزيت، وذلك بقياس الغازات الناتجة عن تدهور الزيت والعزل الصلب. ويساعد هذا التحليل على التمييز بين ارتفاع درجة الحرارة والتفريغ الجزئي ونشاط التفريغ الأعلى طاقة، لكنه لا يحدد موقع العطل بدقة ولا يثبت شدته استنادًا إلى قراءة غاز واحدة فقط.

قد يُظهر تقرير فحص الزيت الدوري ارتفاعًا في الهيدروجين أو الأسيتيلين، في حين تظل درجات الحرارة الخارجية طبيعية ولا يعمل أي جهاز حماية. والسؤال العملي هو ما إذا كان ذلك يدل على عطل داخلي نشط، أو غازات متبقية من حدث سابق، أو مشكلة في أخذ العينة. ويحدد هذا التمييز ما إذا كان ينبغي للصيانة التحقق من العينة، أو تقصير الفواصل الزمنية بين عمليات المراقبة، أو فحص ظروف التشغيل، أو تصعيد الأمر لإجراء تقييم يتطلب انقطاعًا عن الخدمة.

قراءة نمط الغازات، لا أعلى قيمة فحسب

تعرض المختبرات عادةً تركيزات الغازات المذابة بوحدة أجزاء في المليون من حيث الحجم. وتنبع القيمة التشخيصية من مزيج الغازات وتغيرها بمرور الوقت وسجل تشغيل المحول. وتمثل الارتباطات المعتادة نقاط انطلاق مفيدة، لا مؤشرات حصرية على نوع العطل.

يستدعي الأسيتيلين اهتمامًا سريعًا، لكن وجوده لا يثبت تلقائيًا حدوث قوس كهربائي نشط في الخزان الرئيسي. فتركيز متبقٍ مستقر بعد حدث موثق يختلف في دلالته عن ظهور الأسيتيلين حديثًا واستمرار ارتفاعه. وفي المقابل، لا تضمن التركيزات المنخفضة للغازات عدم وجود عطل آخذ في التطور، ولا سيما بعد بدء العطل بوقت قصير.

لماذا قد يغيّر الاتجاه قرار الصيانة

يعكس التركيز كمية الغاز المتراكمة، وليس بالضرورة نشاط العطل الحالي. وقد يتطلب المحول ذو الغازات المرتفعة لكنها مستقرة استجابة مختلفة عن محول بتركيزات أقل آخذة في الارتفاع بسرعة. قارن التقارير المتعاقبة بالاستناد إلى تواريخ أخذ العينات الفعلية، بدل افتراض تساوي الفواصل الزمنية بينها.

يُحسب معدل تغير التركيز البسيط بقسمة التغير بوحدة ppm على عدد الأيام المنقضية. ولا يكون هذا المعدل مفيدًا إلا عند قابلية العينات للمقارنة. وقد يؤدي استبدال الزيت أو استكماله أو ترشيحه أو إزالة الغازات منه أو حدوث تسربات أو تغيير طريقة المختبر إلى انقطاع الاتجاه. كما لا يمكن مقارنة معدلات تغير التركيز مباشرةً بين محولات تختلف في حجم الزيت أو أنظمة حفظه.

سجّل الحمل ودرجة الحرارة المحيطة ودرجة حرارة الزيت وحالة التبريد وأحداث الفصل والتوصيل الأخيرة مع كل عينة. ويستدعي ارتفاع الإيثيلين أثناء التحميل الثقيل فحص أداء التبريد، ولا ينبغي اعتباره طبيعيًا لمجرد زيادة الحمل. أما استمرار نمو الغازات عند خفض الحمل فقد يشير إلى مشكلة موضعية مستمرة، لا إلى تسخين مؤقت لكتلة الزيت.

التحقق من سلامة العينة قبل تشخيص المحول

تستدعي النتائج غير المتوقعة التحقق من طريقة أخذ العينة. فقد تؤدي فقاعات الهواء أو الحاويات الملوثة أو عدم شطفها بما يكفي أو الخطأ في تعريف العينة إلى تشويه التفسير. كما قد يؤدي تكرار أخذ العينات من نقاط مختلفة إلى اختلافات لا علاقة لها بتطور العطل.

1. حدّد حجرة الزيت. يجب عدم التعامل مع زيت الخزان الرئيسي وزيت مغير النقرات تحت الحمل الموجود في حجرة منفصلة على أنهما قابلان للاستبدال. فقد ينتج عن التشغيل العادي لمغير النقرات غازات تثير القلق إذا ظهرت في الخزان الرئيسي.
2. اتبع إجراءات أخذ العينات المحددة. التزم بتعليمات الشركة المصنّعة وإجراءات المختبر المعمول بها، واستخدم معدات مناسبة محكمة لمنع تسرب الغاز، وتجنب دخول الهواء.
3. وثّق الأعمال التي أُجريت بين العينات. أدرج معالجة الزيت والإصلاحات واستكمال الزيت والأحمال غير الطبيعية وعمليات الحماية في سجل العينة.
4. تحقق من النتائج غير المتوقعة. رتّب سريعًا لأخذ عينة أخرى أو لمراجعة المختبر عند الاقتضاء، من دون تأخير إجراءات الحماية إذا أشارت أدلة أخرى إلى عطل عاجل.

يتطلب أخذ العينات من معدات موصولة بالكهرباء أفرادًا مخولين وضوابط خاصة بالموقع للتعامل مع التعرض الكهربائي والزيت الساخن والضغط. لا تفتح الوصلات أو تشغّل الصمامات لمجرد أخذ عينة تأكيدية قبل التحقق من الإجراء المعتمد.

استخدام المعايير التشخيصية ضمن حدودها

يتناول IEC 60567 أخذ العينات وتحليل الغازات الحرة والمذابة. ويقدم IEC 60599 إرشادات لتفسير نتائج المعدات المملوءة بالزيت المعدني، بينما يتناول IEEE C57.104 تفسير الغازات المتولدة في المحولات المغمورة بالزيت المعدني. استخدم الإصدار المعمول به إلى جانب إجراءات المرفق وإرشادات الشركة المصنّعة؛ فمعايير بنية المنتج أو كفاءته لا تحل محل إرشادات تفسير تحليل الغازات المذابة.

يمكن لطرائق نسب الغازات والطرائق البيانية، مثل مثلث دوفال، تصنيف الأنماط المتوافقة مع الأعطال الحرارية أو الكهربائية. وينبغي استخدامها بعد مراجعة دلالة التركيزات وموثوقية التحليل. تصبح النسب غير مستقرة عندما يقترب المقام من حد الكشف، وقد تؤدي الأعطال المختلطة إلى تصنيفات ملتبسة. ولا تُعد فئة العطل الظاهرة في الرسم البياني أمرًا مستقلًا بفصل المحول أو مواصلة تشغيله.

يمكن أن يساعد إجمالي الغازات القابلة للاحتراق المذابة في الفحص الأولي وتتبع الاتجاهات، لكنه يختزل عدة غازات في رقم واحد. وقد يمثل إجمالي متقارب مستويات مخاطر مختلفة إلى حد كبير، بحسب ما إذا كانت الزيادة ناتجة أساسًا عن أول أكسيد الكربون أو الهيدروجين أو الأسيتيلين. أدرج الغازات الفردية إلى جانب الإجمالي في التقرير.

مواءمة فحوص المتابعة مع الآلية المشتبه بها

بعد التأكد من موثوقية النتيجة، اختر الفحوص التي تختبر التشخيص الآخذ في الظهور بدلًا من طلب جميع الفحوص المتاحة.

• نمط حراري: راجع الحمل واختلال توازن الأطوار ومعدات التبريد وحالة المشعات وسجلات درجات الحرارة. ويمكن للتصوير الحراري الخارجي أن يكشف مشكلات التوصيلات أو التبريد التي يسهل الوصول إليها، لكنه لا يستبعد وجود نقاط ساخنة داخلية.
• نمط تفريغ: قيّم سجلات الحماية والعوازل المخترقة والوصلات والفحوص الكهربائية ذات الصلة. وقد يكون إجراء فحص متخصص للتفريغ الجزئي مناسبًا عندما تدعمه الأدلة.
• احتمال تأثر السليلوز: فكّر في تحليل الفورانات وتقييم الرطوبة واختبارات حالة العزل. وتؤثر معالجة الزيت ونوع الورق في تفسير الفورانات؛ لذلك لا يحدد أكسيد الكربون ولا الفورانات وحدهما العمر المتبقي للعزل.

توفر قياسات قوة العزل الكهربائي للزيت ورطوبته وحموضته معلومات إضافية عن حالة الزيت والعزل. ولا تلغي نتيجة جهد الانهيار المقبولة اتجاهًا غير طبيعي في تحليل الغازات المذابة، إذ تقيس هذه الاختبارات جوانب مختلفة من الحالة.

حتى التصميم المحكم يحتاج إلى بيانات مرجعية للتشخيص

يؤثر تصميم نظام حفظ الزيت في سلوك الغازات وإمكانية إجراء أعمال الصيانة. ويستخدم محول القدرة المغمور بالزيت من سلسلة S11 بنية محكمة بالكامل من دون خزان حفظ الزيت، مع صفائح مموجة تستوعب تغيرات حجم الزيت. ويساعد العزل عن الهواء المحيط على الحد من تدهور الزيت، لكنه لا يمنع الأعطال الحرارية أو الكهربائية الداخلية.

بالنسبة إلى هذه المعدات، احتفظ بنتائج المصنع أو التشغيل الأولي المتاحة كبيانات مرجعية، واتبع الأحكام المحددة لأخذ العينات. تجنب فتح النظام المحكم بلا داعٍ. فالتصميم الذي يقلل أعمال الصيانة الدورية لا يجعل اتجاه الغازات غير الطبيعي أمرًا يمكن تجاهله.

ينبغي أن يستند التصعيد إلى نمط الغازات ومعدل نموها والأدلة المؤيدة. ويتطلب الارتفاع السريع في غازات التفريغ، المصحوب بعمل أحد أجهزة الحماية أو بسلوك غير طبيعي آخر، مراجعة تشغيلية فورية وفق إجراءات الموقع. أما الزيادة المنفردة المحدودة من دون أعراض مؤيدة، فقد تستدعي التحقق السريع ومراقبة أكثر تقاربًا. وثّق الأدلة وصاحب القرار المسؤول والفاصل الزمني التالي لأخذ العينات أو إجراء الاختبارات، لضمان إمكانية تتبع الاستجابة وعدم استنادها إلى نتيجة مختبرية واحدة غير مفسرة.