油入変圧器の信頼できるサプライヤーとして、私はこれらの重要な電気資産の信頼性の高い動作を保証する上でガス分析が重要な役割を果たすことを直接目撃してきました。油入変圧器は、優れた絶縁性と冷却性を備えているため、電力システムに広く使用されています。しかし、時間の経過とともに、さまざまな要因により変圧器内の絶縁油や固体絶縁材が分解し、ガスが発生することがあります。これらのガスを検出して分析すると、変圧器の状態に関する貴重な洞察が得られ、重大な問題に発展する前に潜在的な問題を特定するのに役立ちます。
変圧器油で検出される一般的なガス
水素（H₂）
水素は、変圧器油で最もよく検出されるガスの 1 つです。これは、絶縁油の熱分解、部分放電、湿気の存在下での鉄の腐食など、いくつかのメカニズムによって生成されます。通常の動作条件では、自然の老化プロセスによりオイル中に少量の水素が存在する可能性があります。ただし、水素濃度の大幅な増加は、変圧器内の過熱やアーク放電などの異常状態の存在を示している可能性があります。
メタン (CH₄)
メタンも変圧器油で頻繁に検出されるガスです。絶縁油が比較的低温（150～300℃程度）で熱分解して生成します。メタン濃度の増加は、変圧器内の過熱の存在を示唆している可能性があります。これは、過剰な負荷、不十分な冷却、または巻線の短絡などの要因によって引き起こされる可能性があります。
エタン (C₂H₆)
エタンはメタンよりも高温（約300～500℃）で絶縁油が熱分解して生成されます。メタンと水素の増加に加えてエタン濃度の増加は、変圧器内のより深刻な過熱を示している可能性があります。
エチレン (C₂H₄)
エチレンは、500℃以上の温度で絶縁油が熱分解して発生するガスです。エチレン濃度の大幅な増加は、変圧器内の深刻な過熱またはアーク放電を強く示しています。エチレンには水素、メタン、エタンなどの他のガスが伴うことが多く、その存在は即時の対応が必要な重大な問題を示している可能性があります。
アセチレン (C₂H₂)
アセチレンは、変圧器油中に検出される最も懸念されるガスです。これは、通常 800°C 以上の温度で、変圧器内の高温アーク放電またはスパークによって発生します。オイル中にアセチレンが存在する場合は、短絡や絶縁システムの故障など、非常に重大な障害が発生していることを示します。アセチレンが検出された場合は、さらなる検査と修理のため、変圧器の使用を直ちに停止する必要があります。
一酸化炭素 (CO) と二酸化炭素 (CO₂)
一酸化炭素と二酸化炭素は、変圧器内の固体絶縁材（紙やプレスボードなど）の酸化によって生成されます。一酸化炭素濃度の増加は固体断熱材の過熱を示している可能性があり、二酸化炭素濃度の増加は断熱材の通常の経年劣化または過熱が原因である可能性があります。一酸化炭素と二酸化炭素の比率を監視すると、固体断熱材の状態に関する追加情報が得られます。
変圧器油中のガス検出の重要性
変圧器油中のガス検出は、変圧器のメンテナンスと状態監視に不可欠な部分です。オイル中に存在するガスを定期的に分析することで、潜在的な問題の兆候を早期に検出し、変圧器の故障を防ぐための事前の措置を講じることができます。これは、電力システムの信頼性の高い動作を保証するだけでなく、コストのかかるダウンタイムや修理のリスクも軽減します。
たとえば、オイル中の水素とメタンの濃度の上昇を検出した場合、過熱の原因を調査し、負荷の調整、冷却システムの改善、接続の緩みのチェックなどの修正措置を講じることができます。問題に早期に対処することで、問題の悪化を防ぎ、変圧器へのさらに深刻な損傷を回避できます。
当社の油入変圧器製品
当社では、お客様の多様なニーズにお応えする高品質な油入変圧器を豊富に取り揃えております。当社の製品には以下が含まれます油入密閉形変圧器、油入自冷変圧器、 そしてアモルファス金属変圧器。
当社の油入変圧器は、最新の技術と高品質の材料を使用し、最高水準で設計および製造されています。また、変圧器の長期的な信頼性と性能を確保するために、ガス分析や状態監視などの包括的なアフターサービスも提供しています。
調達・ご相談に関するお問い合わせ
当社の油入変圧器にご興味がございましたら、変圧器油中のガス検知についてご質問がございましたら、お気軽にお問い合わせください。当社の経験豊富な営業チームは詳細な情報を提供し、お客様の特定の要件に適した変圧器の選択をお手伝いいたします。当社は、お客様の電力ニーズを満たし、電気システムの信頼性の高い動作を保証するために、お客様と協力できることを楽しみにしています。
参考文献
- AM エムスリー、GW スティーブンス (2000)。オイルペーパー絶縁システムにおける化学老化の性質。 IEEE 電気絶縁マガジン、16(5)、20-29。
- IEC 60599:2021、使用中の鉱油含浸電気機器 - 溶存ガスおよび遊離ガス分析の解釈に関するガイド。
- IEEE C57.104-2019、油入変圧器で生成されるガスの解釈に関するガイド。