Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

«Блуждающие газы» в силовых трансформаторах

Л. А. Дарьян, Се Цзывэнь

Аннотация


«Блуждающие газы» в маслонаполненном трансформаторном оборудовании снижают достоверность диагностического заключения о техническом состоянии оборудования по результатам анализа растворённых в трансформаторном масле газов (АРГ). Наличие «блуждающих газов» повышает вероятность ошибочных рекомендаций по дальнейшим действиям с диагностируемым оборудованием, что, в конечном счёте, влияет на его эксплуатационную надёжность. На основе анализа литературных данных рассмотрены и систематизированы основные механизмы образования «блуждающих газов» и факторы, влияющие на их накопление. Показано, что механизм газообразования существенно влияет на характерный состав «блуждающих газов». Например, H2 и CH4 преобладают при окислительных реакциях в трансформаторном масле в присутствии O2 при температуре ниже 120 °C, а разложение пассивирующих присадок приводит к образованию в основном H2, CO и CO2 без углеводородов. Результаты настоящих исследований позволяют создать теоретическую основу для изучения феномена «блуждающих газов», образующихся в трансформаторном масле. Для повышения достоверности диагностических заключений о состоянии силовых трансформаторов по результатам АРГ представляется целесообразным провести комплекс исследований, направленных на разработку новых и совершенствование существующих методик интерпретации результатов АРГ с учётом особенностей конструкции силовых трансформаторов отечественного производства, а также применяемых трансформаторных масел различных марок.

DOI: 10.71527/EP.EN.2026.03.004

EDN: OZCSIC


Ключевые слова


«блуждающие газы», силовой трансформатор, диагностирование, АРГ, трансформаторное масло

Полный текст:

PDF

Литература


IEC 60599:2022. Mineral Oil-Impregnated Electrical Equipment in Service - Guide to the Interpretation of Dissolved and Free Gases Analysis. — URL: https://webstore.iec.ch/en/publication/66491.

Duval М. A review of faults detectable by gas-in-oil analysis in transformers // IEEE Electrical Insulation Magazine. 2002. Vol. 18. No. 3. P. 8 – 17.

Duval M. Recent developments in DGA interpretation // CIGRE Technical Brochure No. 296. 2006. P. 20 – 25.

Hohlein I. Unusual cases of gassing in transformers in service // IEEE Electrical Insulation Magazine. 2006. Vol. 22. No. 1. P. 24 – 27.

Casserly E., Rasco J. M. Stray gassing of refinery streams and transformer oil produced from them // Proc. of 2014 IEEE 18th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL). — Bled, Slovenia, June 30 – July 3 2014. P. 1 – 4.

Fofana I. The Gassing of Insulating Fluids // 2021 International Conference on Electrical Materials and Power Equipment (ICEMPE), Chongqing, China, 2021. P. 1 – 8.

Weesmaa J. Study about stray gas generation in transformer oil at different temperatures / J. Weesmaa, M. Sterner, B. Pahlavanpour, L. Bergeld, J. Nunes // 2014 IEEE 18th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL). — Bled, Slovenia, 2014. P. 1 – 8.

Martin D. Investigations Into the Stray Gassing of Oils in the Fault Diagnosis of Transformers / D. Martin, N. Lelekakis, J. Wijaya, M. Duval, T. Saha // IEEE Transactions on Power Delivery. 2014. Vol. 29. No. 5. P. 2369 – 2374.

Eeckhoudt S., Autru S., Lerat L. Stray gassing of transformer insulating oils: impact of materials, oxygen content, additives, incubation time and temperature, and its relationship to oxidation stability // IEEE Electrical Insulation Magazine. 2017. Vol. 33. No. 6. P. 27 – 32.

Guo C., Zhang Q., Zhang R. Investigation on gas generation characteristics in transformer oil under vibration [J] // IET Generation, Transmission & Distribution. 2022. Vol. 16 (24). P. 5026 – 5040.

Wang S. A Review of Gas Generation Mechanisms and Optical Detection Techniques for Mineral Oil / S. Wang, H. Mu, G. Zhang, H. Lin, X. Shao // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2024. Vol. 31. No. 6. P. 2874 – 2886.

Wang H. Study on stray gassing of transformer oil with metal deactivator under condition of coincident electric field and temperature / H. Wang, S. Ma, H. Yu, Q. Zhang, P. Wang // 2017 4th International Conference on Electric Power Equipment - Switching Technology (ICEPE-ST), Xi’an, China. P. 965 – 969.

Song J. H. Analysis of stray gas according to oil characteristics and vacuum process conditions of insulation oil in power transformer / J. H. Song, K. H. Lee, J. W. Kim, J. W. Lee, D. H. Kim // Proc. of CIGRE Session 2020. Paper D1-210. P. 4 – 7.

Darian L. A. Cavitation process diagnostics in high-voltage oil-filled electrical equipment // Proc. of CIGRE Session 2014. Paper D1-207. P. 3 – 5.

Darian L. A., Arakelian V. G., Gourkovskaia E. A. Effect of ultrasonic stress on insulating fluids // Proc. of Electrical Insulation Conference and Electrical Manufacturing and Coil Winding Conference (EIC / EMCW 97). Chicago, 1997. P. 553 – 556.

Аракелян В. Г., Дарьян Л. А., Лоханин А. К. Разложение изоляционных жидкостей под действием частичных разрядов, тепла и ультразвукового поля // Электричество. 1988. № 5. С. 33 – 38.

Arakelyan V. G., Daryan L. A., Lokhanin A. K. Gas formation in insulating liquids under the stress of partial discharges, heat and ultrasonics; diagnostics of their behavior // Proc. 3rd International Conference of Properties and Applications of Dielectric Materials, Tokyo, Japan, 1991. P. 890 – 893.

Darian, L. A. Arakelian V. G. The ageing cavitational mechanism of high-voltage oil-filled insulation // 5th International Conference of Applications of Dielectric Materials. Seoul, 1997. p. 12.

Голубничий П. И., Гончаров В. Д., Протопопов Х. В. Химия высоких энергий. Т. 3. — М.: Наука, 1969.

Маргулис М. А. Звукохимические реакции и сонолюминесценция. — М.: Химия, 1986.

Scatiggio F., Pompili M., Bartnikas R. Effects of metal deactivator concentration upon the gassing characteristics of transformer oils // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2011. Vol. 18. No. 3. P. 701 – 706.

Gao S.-H., Zeng X.-S., Zhang G.-W. Effects of Metal Passivator Degradation on the Dissolved Gases Characteristics of Oil in Oil-immersed Transformers // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2021. Vol. 28. No. 5. P. 1735 – 1742.

Gao S. Investigation on the effects of Irgamet 39 on stray gassing generation in the insulating oil / S. Gao, G. Zhang, X. Zeng, T. Ke, Y. Liu // 2021 IEEE Electrical Insulation Conference (EIC), Denver, CO, USA. P. 614 – 617.

Xiang H, Yuan Y, Liu G. Gas production mechanism of Irgamet 39 and its long-term corrosion resistance [J] // High Voltage. 2023. No. 8(5). P. 931 – 942.

Huijuan W., Guanghao Q., Shengtao L. Role of metal passivator on production of hydrogen gas in insulating oil and oil-impregnated insulation paper // Energy Reports. 2024. Vol. 11. P. 1544 – 1550.

Липштейн Р. А., Шахнович М. И. Трансформаторное масло. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1983.

Ajodani-Zanjani N. Investigation of Low-temperature Ethylene Production of Transformer Oil Using IEC 60296 – 2020 Method / N. Ajodani-Zanjani, H. Karami, A. R. Khoshrou, G. B. Gharehpetian // 2023 13th Smart Grid Conference (SGC), Tehran, Islamic Republic of Iran. P. 270 – 273.

Betie A. Influence of cellulose paper on gassing tendency of transformer oil under electrical discharge / A. Betie, U. M. Rao, I. Fofana, M. Fethi, Z. Yeo // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2019. Vol. 26. No. 6. P. 1729 – 1737.

Casserly E. The Relationship Between the Physical, Chemical, and Functional Properties of Insulating Liquids // 2019 IEEE 20th International Conference on Dielectric Liquids (ICDL), Roma, Italy. P. 1 – 6.

Atanasova-Hohlein I. Stray gassing cases of insulating liquids in HV equipment // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2015. Vol. 22. No. 5. P. 2718 – 2722.

Zhao X. Influence of different metal materials on the gas production characteristics of insulating oil / X. Zhao, Y. Wang, H. Cheng, Q. Xu, C. Gao, J. Hao // 2022 IEEE 5th International Electrical and Energy Conference (CIEEC), Nangjing, China. P. 244 – 248.

Thango B. A., Jordaan J. A., Nnachi A. F. Stray Gassing of Transformer Oil in Distributed Solar Photovoltaic (DSPV) Systems // 2020 6th IEEE International Energy Conference (ENERGYCon), Gammarth, Tunisia. P. 484 – 488.

Thango B. A. Preventive Maintenance of Transformer Health Index Through Stray Gassing: A Case Study / B. A. Thango, A. O. Akumu, L. S. Sikhosana, A. F. Nnachi, J. A. Jordaan // 2021 IEEE PES / IAS Power Africa, Nairobi, Kenya. P. 1 – 5.

Cui H. Impact of Load Ramping on Power Transformer Dissolved Gas Analysis // IEEE Access. 2019. Vol. 7. P. 170343 – 170351.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


  998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

          

Выставки: