การใช้เครื่องวิเคราะห์แบบ PAS สำหรับการหาปริมาณของก๊าซที่ผิดพลาดของหม้อแปลงไฟฟ้า จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดกับการใช้เทคโนโลยี GC สำหรับติดตั้งใช้งานภาคสนามดังนี้:

ระบบ GC มีความอ่อนไหวต่อสภาวะแวดล้อมมาก (อุณหภูมิ ความชื้น ความกดอากาศ การเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนหรือลมพัด ฯลฯ ... ) แม้ว่าสภาวะเหล่านี้จะได้รับการควบคุมและตรวจสอบอย่างสมบูรณ์ในห้องปฏิบัติการ แต่ในภาคสนาม สถานการณ์นี้ท้าทายกว่ามาก โดยระบบต้องรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในแต่ละวัน การเปลี่ยนแปลงในฤดูหนาวถึงฤดูร้อน รูปแบบสภาพอากาศ และการสั่นสะเทือนในพื้นที่จากการสั่นสะเทือนของหม้อแปลงไฟฟ้า การจราจรบนถนน และจากภาคอุตสาหกรรม

 

การจัดหาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับระบบ GC แบบภาคสนามนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงและซับซ้อน แต่นี่เป็นวิธีเดียวที่จะรับประกันผลลัพธ์ที่แม่นยำในระยะยาวจากระบบ DGA ที่ใช้ GC การไฟฟ้าต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งเมื่อประเมินเพื่อกำหนดเงื่อนไขการรับประกันสำหรับระบบ GC ในภาคสนาม ผู้ผลิตมักมองข้ามสิ่งนี้ในการจัดสร้างข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องมือที่จะผลิต ประโยชน์จากการรับประกันจะชัดเจนขึ้นเมื่อใช้งาน GC ภาคสนามเป็นเวลานานเท่านั้น

 

ในทางตรงกันข้าม ระบบ PAS มีภูมิคุ้มกันแฝงต่อสภาวะแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ เสียง และแรงสั่นสะเทือนและยังคงความแม่นยำในสภาพการทำงานที่หลากหลายและระยะเวลานาน

ระบบ GC ที่ทำงานในห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องปรับเทียบใหม่วันละครั้ง (ตามคำแนะนำที่วางไว้ในมาตรฐาน IEC ที่เกี่ยวข้องกับ DGA) เนื่องจากมีความไวต่อองค์ประกอบต่างๆ: สิ่งแวดล้อม (ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น) และยังรวมถึงอายุของคอลัมน์ซึ่งส่งผลต่อเวลาที่ต้องใช้เมื่อแก๊สเดินทางไปตามความยาวของคอลัมน์ (ค่าเวลาที่ต้องได้มาด้วยความแน่นอนแม่นยำสำหรับการหาคุณสมบัติและการหาปริมาณของก๊าซแต่ละชนิด) ในการดำเนินการสอบเทียบซ้ำบ่อยครั้ง ระบบ GC จำเป็นต้องมีถังบรรจุก๊าซสำหรับสอบเทียบ

 

ยิ่งใช้แก๊สมาก ยิ่งต้องใช้ถังใหญ่ขึ้นหรือต้องเปลี่ยนบ่อยขึ้น การใช้ก๊าซสอบเทียบที่น้อยลงหมายถึงการปรับเทียบใหม่น้อยครั้งลงและอาจได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำน้อยลง ถึงแม้ GC ที่ติดตั้งหน้างานมีการปรับตั้งการใช้ปริมาณก๊าซสอบเทียบที่เหมาะสมแล้วก็ตาม ก็ยังจะต้องสอบเทียบทุกสองสามวันเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาความคลาดเคลื่อนที่กว้างมาก

การปรับเทียบใหม่อย่างต่อเนื่องนี้ยังให้ชุดผลลัพธ์ที่ไม่ต่อเนื่องเมื่อเวลานานไป เนื่องจากชุดของผลลัพธ์จะถูกวัดจากจุดตั้งค่าที่ปรับเทียบใหม่ที่แตกต่างกัน สิ่งนี้นำไปสู่ความไม่ต่อเนื่องในแผนภูมิแนวโน้มตามเวลา (trending charts) และทำให้การสร้างแบบจำลองของแนวโน้มทำได้ยาก เพื่อเอาชนะปัญหานี้ ผู้ผลิตมักจะรวมอัลกอริธึมการปรับให้เรียบ/การหาค่าเฉลี่ยไว้ภายในเครื่องเพื่อปกปิดความไม่ต่อเนื่องเหล่านี้ แต่สิ่งนี้จะลดความไวของระบบและให้ความเป็นไปได้ที่ความผิดพลาดทางไฟฟ้าที่แท้จริงจะถูกทำให้ "ราบรื่น" ในผลลัพธ์ที่แสดงเป็นเวลาหลายวัน

 

ในทางตรงกันข้าม ระบบ PAS มักจะต้องทำการปรับเทียบใหม่ทุกๆ 5 ปีหรือการวัด 10,000 ครั้งเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าการวัดทั้งหมด ปีแล้วปีเล่า อิงตามการตั้งค่าการสอบเทียบเดียวกัน สิ่งนี้นำไปสู่เครื่องมือที่แม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในนาที เนื่องจากไม่ได้ใช้การปรับให้เรียบกับการวัดแบบ PAS ผลลัพธ์ของหม้อแปลงการทำงานปกติอาจมีสัญญาณรบกวนเล็กน้อย แต่อันที่จริงผลลัพธ์นั้นสะท้อนสภาวะการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงภายในหม้อแปลงได้ดีกว่า

มาตรฐาน IEC ที่เกี่ยวข้องกับ DGA ระบุว่าระบบ GC ที่ใช้สำหรับ DGA จะต้องได้รับการสอบเทียบที่ความเข้มข้นต่างๆ กันหลายระดับ เนื่องจากเป็นที่ทราบกันว่าเครื่องตรวจจับที่ใช้ในระบบ GC นั้นไม่เชิงเส้นในการตอบสนองในช่วงความเข้มข้นกว้างๆ

 

แม้ว่าจะพบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการที่ต้องการความแม่นยำสูง แต่ GC ที่มีในปัจจุบันสำหรับติดตั้งภาคสนามยังไม่มีความสามารถนี้ เครื่องมือที่ใช้เทคโนโลยี่ PAS ให้การตอบสนองเชิงเส้นต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของก๊าซในน้ำมันในช่วงกว้าง - ตั้งแต่ประมาณ 1 ppm ถึงมากกว่า 30,000 ppm

เทคโนโลยี PAS ใช้อากาศในบรรยากาศปกติเป็นสื่อพาหะ และไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณอากาศในบรรยากาศสำหรับอากาศแวดล้อมภายนอกอาคาร ระบบ PAS วัดอากาศปกติก่อนการวัดก๊าซในน้ำมัน และลบผลกระทบใดๆ ของอากาศนี้ออกจากการวัดขั้นสุดท้าย ในทางตรงกันข้าม ระบบ GC มักต้องการก๊าซอาร์กอนที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก (ความบริสุทธิ์ 99.999%) (ใช้ในห้องปฏิบัติการ) หรือก๊าซฮีเลียม (ใช้ในระบบภาคสนามเนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่า) เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพดี ความล้มเหลวในการใช้ก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงเหล่านี้ใน GC สามารถลดอายุการใช้งานของคอลัมน์ได้อย่างมาก และทำให้เครื่องตรวจจับเสียหาย

 

ก๊าซพาหะจะถูกใช้อย่างต่อเนื่องและในปริมาณที่มากกว่าก๊าซสอบเทียบ เห็นได้ว่าจะมีถังแก๊สขนาดใหญ่ที่มองเห็นถัดจากเครื่อง GC ที่ติดตั้งอยู่ ระบบที่ใช้ PAS ไม่ต้องดำเนินการใดๆที่เกี่ยวกับการจัดหา หรือการวางแผนลอจิสติกส์สำหรับการเปลี่ยนถังแก๊สหรือการจัดส่งไปยังไซต์งานในเวลาที่เหมาะสมและติดตั้งใช้งานทันเวลา ความล้มเหลวในการจัดการด้านลอจิสติกส์นี้จะส่งผลให้ระบบที่ใช้ GC หยุดการทำงานชั่วคราวจนกว่าจะเปลี่ยนถังแก๊ส

การใช้ PAS สำหรับ DGA หลีกเลี่ยงผลกระทบด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้และการจัดเก็บถังก๊าซแรงดันสูงที่อาจเป็นอันตราย (ส่วนผสมของไฮโดรเจนและก๊าซสอบเทียบ) ไว้ข้างเครื่องมือในสถานีย่อย นอกจากนี้ ควรสังเกตด้วยว่าระบบที่ใช้ GC ในห้องปฏิบัติการนั้นเปิดระบบตรวจจับตัวใดตัวหนึ่งโดยการจุดเปลวไฟไฮโดรเจนไว้ อาจไม่เหมาะที่จะติดตั้งใช้งานในบางสภาพแวดล้อมเนื่องจากความปลอดภัย และอธิบายได้ว่าทำไมระบบที่ใช้งานภาคสนามในตลาดบางระบบจึงไม่มีตัวตรวจจับที่มีเปลวไฟไฮโดรเจนหล่อเลี้ยงและยอมลดความแม่นยำบางส่วนลง

หากต้องการรักษาระดับความแม่นยำที่ได้จากการเปลี่ยนคอลัมน์ใหม่ จะจำเป็นต้องทำการเปลี่ยนทุกๆ หกเดือน ซึ่งกลับกลายเป็นการสร้างช่วงเวลาบำรุงรักษาที่แน่นอนขึ้นมา (สมมติว่าถังแก๊สมีขนาดใหญ่พอที่จะใช้งานได้อย่างน้อย 6 เดือน) สิ่งนี้ต้องนำมาพิจารณาตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เนื่องจากระบบ GC แบบ 8 แก๊สใช้คอลัมน์ 2 คอลัมน์ที่แตกต่างกัน และการเปลี่ยนคอลัมน์เป็นกระบวนการที่ยากซึ่งปกติแล้วต้องใช้วิศวกรทดสอบเดินระบบที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษ ระบบที่ใช้คอลัมน์เดียวมีต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำกว่า แต่มักจะสูญเสียความสามารถในการคัดเลือกในการวัดก๊าซที่เกี่ยวข้องกับการใช้คอลัมน์เดียว

ข้างต้นเป็นเพียงปัญหาบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยีสำหรับห้องปฏิบัติการมาใช้ในภาคสนามเป็นหลัก แม้ว่าปัญหาข้างต้นจะจัดการได้ง่ายในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการซึ่งระบบ GC จะได้รับบริการโดยช่างเทคนิคเป็นประจำทุกวัน แต่ปัญหาดังกล่าวทวีความสำคัญต่อระบบที่ต้องเดินเครื่องหน้างานแบบอัตโนมัติเป็นเวลานานและเป็นประโยชน์หลักประการหนึ่ง ของ DGA ออนไลน์คือการลด "ค่าขนส่ง" และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการเข้าบำรุงรักษาหน้างาน

 

ด้วยเหตุนี้ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี PAS กับ DGA แบบออนไลน์จึงเป็นการก้าวกระโดดที่สำคัญในด้านการตรวจสอบออนไลน์ที่เป็นอิสระ มีเสถียรภาพ และมีประสิทธิภาพ ด้วยการรวมเซ็นเซอร์ไฮโดรเจน เซ็นเซอร์ออกซิเจน และเซ็นเซอร์ความชื้น ระบบที่ใช้เทคโนโลยี PAS สามารถดำเนินการ DGA แบบออนไลน์ได้ตามปกติ ซึ่งเป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงทดแทนการทดสอบ DGA ในห้องปฏิบัติการ และเทคโนโลยี PAS มีคุณสมบัติพิเศษอีกสองประการที่ทำให้การตรวจจับก๊าซ DGA แตกต่างจากคู่แข่งทั้งหมด

 

หนึ่งสิ่งที่สำคัญที่สุดคือความสามารถของเทคโนโลยี่ PAS ในการตรวจจับก๊าสตัวอย่างที่มีความเข้มข้นต่ำมาก (ด้วยก๊าซในน้ำมันเพียงไม่กี่ ppm) ไปจนถึงตัวอย่างที่มีความเข้มข้นสูงมาก (ที่มีก๊าซในน้ำมันมากกว่า 30,000 ppm) แล้วกลับมาตรวจจับก๊าสตัวอย่างที่มีความเข้มข้นต่ำมากใหม่อีกครั้ง โดยที่เครื่องตรวจจับไม่เกิดการหน่วงหรือสับสนใดๆ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบตัวเปลี่ยนแท็ปโหลดบนหม้อแปลง (OLTC) การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าเมื่อบุชชิ่งมีปัญหา หนึ่งในปัญหาเพิ่มเติมของหม้อแปลงที่พบบ่อยที่สุดคือความล้มเหลวของตัวเปลี่ยนแทป OLTC (เมื่อใดก็ตามเจออันใดอันหนึ่ง) ความล้มเหลวภายในแท็งก์หลักจะหมายถึงจุดสิ้นอายุการใช้งานสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าถึงแม้จะได้รับการปกป้องด้วยการติดตั้ง DGA อยู่แล้ว ความจริงก็คือตลอดอายุของหม้อแปลงไฟฟ้า มีแนวโน้มที่ตัวเปลี่ยนแทป OLTC จะล้มเหลวโดยไม่คาดคิดมากกว่ามากและอาจหลายครั้ง สำหรับหม้อแปลงสำคัญที่รวม OLTC ไว้ จำเป็นต้องมีระบบตรวจสอบตัวเปลี่ยนแทปนี้เพื่อตรวจจับความผิดปกติที่กำลังก่อตัวขึ้น เครื่องตรวจจับเทคโนโลยี่ PAS นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับแอปพลิเคชันลักษณะนี้

ด้วยเทคโนโลยี่ PAS จะไม่มีการเก็บกักก๊าซจากการวิเคราะห์หนึ่งครั้งไปยังการวิเคราะห์ถัดไป และก๊าซที่วัดได้จะถูกล้างออกจากระบบหลังจากการวิเคราะห์: พื้นผิวภายในทั้งหมดที่สัมผัสแก๊สเป็นวัสดุพิเศษ (PTFE, แก้ว, ทอง และสแตนเลส) ดังนั้นจึงไม่มีการเก็บกักก๊าซใด ๆ ในทางกลับกัน การใช้เครื่องมือวัดแบบ GC สำหรับการตรวจสอบ Main tank และ OLTC tank จะต้องใช้ DGA 2 ระบบแยกกัน ทั้งนี้เนื่องจาก GC ไม่สามารถรับตัวอย่างก๊าซความเข้มข้นต่ำ ไปสูง แล้วกลับมาต่ำได้ คอลัมน์ GC ได้รับการออกแบบมาเพื่อกักเก็บก๊าซและปล่อยก๊าซโดยการดันก๊าซพาหะและเพิ่มอุณหภูมิเท่านั้น และคุณลักษณะนี้จะมีปัญหาเมื่อมีรูปแบบการวัดที่เริ่มจากตัวอย่างความเข้มข้นสูงแต่ต้องตามด้วยความเข้มข้นต่ำ

 

สุดท้าย และที่สำคัญที่สุดในการใช้งาน DGA แบบพกพาเคลื่อนย้ายได้ เทคโนโลยี่ photo acoustic spectroscopy ช่วยให้สามารถมีเครื่องมือที่ทนทานได้ ระบบ PAS มีความทนทานสูงและไม่ไวต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือนทางกลในแต่ละวัน ระบบยังมีขนาดเล็กและไม่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เครื่องมือ DGA แบบพกพาขนาดเล็กน้ำหนักเบาที่เหมาะกับการขนส่งแบบไม่ต้องบรรจุหีบห่อพิเศษในรถบรรทุกบำรุงรักษาที่มีเครื่องมือและอุปกรณ์สถานีย่อยอื่นๆ ทั่วไป เปรียบเทียบกับ GC ที่ต้องการการขนส่งอย่างระมัดระวังและมีความอ่อนไหวต่อการเคลื่อนไหวทั้งหมด ทำให้ต้องมีการปรับเทียบใหม่ทุกครั้งที่ย้ายไปยังตำแหน่งใหม่

เครื่องมือ DGA แบบออนไลน์ที่ใช้เทคโนโลยี่ PAS ได้รับการพัฒนาโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาข้อบกพร่องของเครื่องมือที่ใช้ GC ภาคสนาม ระบบนี้ให้ทางเลือกที่ใช้ทดแทนระบบ GC โดยใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมกว่ามากสำหรับการทำงานแบบอัตโนมัติในระยะยาว เครื่องมือที่ใช้เทคโนโลยี่ PAS ได้ปฏิวัติแนวทางการวัด DGA แบบออนไลน์ที่ใช้แก๊สหลายแก๊ส

 

อุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยี่ PAS เป็นความก้าวหน้าที่สำคัญในด้าน Online DGA และให้ความยืดหยุ่นในการใช้งานที่ไม่เคยมีมาก่อน มีความเสถียรสูงและทำซ้ำได้ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะแวดล้อมและการปฏิบัติงานที่ยากลำบาก ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการทำงานของสถานีย่อยที่อยู่ระยะไกล ระบบนี้ได้กลายเป็นมาตรฐานระดับไฮเอนด์ใหม่สำหรับการตรวจสอบหม้อแปลงที่สำคัญ

แปลจาก NETA article - PAS for online DGA monitoring

ขอบคุณ Google translate