Die Analyse gelöster Gase misst die Gase, die thermische und elektrische Fehler im Inneren eines ölgefüllten Transformators erzeugen und die sich lange vor jeder Auslösung im Öl lösen. Eine Probe pro Jahr ist der übliche Ausgangspunkt für einen Verteiltransformator; alle drei bis sechs Monate ist bei stark belasteten oder kritischen Einheiten realistisch. Die Probenahme ist unkomplizierte Feldarbeit. Die Auswertung ist es nicht und gehört zu einem Spezialisten, der nach IEC 60599 arbeitet.
Welche Gase zählen und worauf sie hinweisen
Jeder Fehlermechanismus zerlegt Öl oder Papier auf charakteristische Weise. Die Gaszusammensetzung sagt Ihnen deshalb, welche Art von Problem vorliegt, und nicht nur, dass eines vorliegt.
- Wasserstoff: Teilentladung und der früheste Indikator für nahezu jeden sich entwickelnden Fehler.
- Methan und Ethan: thermischer Fehler bei niedriger Temperatur, etwa unterhalb von 300 Grad C.
- Ethylen: heißerer thermischer Fehler oberhalb von etwa 300 Grad C, zum Beispiel eine schlechte Verbindung oder ein Streufluss-Hotspot.
- Acetylen: Lichtbogen. Wenige ppm auf einer zuvor unauffälligen Einheit rechtfertigen eine sofortige Untersuchung.
- Kohlenmonoxid und Kohlendioxid: Abbau der Zellulose-Papierisolierung; das Verhältnis der beiden ist aussagekräftiger als jeder Einzelwert.
- Sauerstoff und Stickstoff: keine Fehlergase, aber eine Kontrolle der Dichtheit und der sauberen Probenahme.
Absolute Konzentrationen sind weniger wichtig als der Trend. Stabile 150 ppm Wasserstoff sind eine andere Lage als 60 ppm mit einem Anstieg von 20 ppm pro Monat. IEC 60599 beschreibt die Verhältnismethoden zur Klassifizierung des Fehlers, darunter das Duval-Dreieck und die Rogers-Verhältnisse. Das ist keine Tabelle, die man nebenbei abliest, und eine Fehleinschätzung ist in beide Richtungen teuer.
So entsteht eine Probe, die eine Analyse wert ist
Entnehmen Sie die Probe am unteren Ablassventil, bei normaler Betriebstemperatur und unter Last, damit das Öl durchmischt ist. Spülen Sie zunächst ein bis zwei Liter durch das Ventil, um das Totvolumen zu verdrängen, und füllen Sie dann eine Glasspritze oder einen Edelstahlzylinder, ohne eine einzige Luftblase einzuschließen. Notieren Sie Last, Öltemperatur, Umgebungstemperatur, Stufenstellung und Datum auf dem Etikett und halten Sie die Probe bis zum Labor vor Sonnenlicht geschützt.
Schlechte Probenahme ist eine häufige Ursache für Fehlalarme. Eine Luftblase bringt Sauerstoff und Stickstoff ein und trägt die leichten Gase aus — genau den Teil des Ergebnisses, auf den es Ihnen am meisten ankommt.
Was dieselbe Probe sonst noch verrät
Lassen Sie vom Labor neben der Gasanalyse auch die physikalisch-chemischen Ölkennwerte bestimmen, denn sie stammen aus derselben Flasche. Die Durchschlagspannung nach IEC 60156 zeigt die dielektrische Reserve, der Wassergehalt in ppm zeigt Feuchtigkeitseintrag und treibt die Papieralterung, und die Neutralisationszahl in mg KOH/g zeigt die Oxidation des Öls selbst.
Bei älteren Einheiten kommt die Furananalyse hinzu. Der 2-FAL-Gehalt erlaubt eine indirekte Abschätzung des Polymerisationsgrads des Papiers — das ehrliche Maß dafür, wie viel Lebensdauer in der Isolierung noch steckt.
Wie oft Sie Proben nehmen sollten
Nehmen Sie bei der Inbetriebnahme einen Basiswert und danach standardmäßig jährlich eine Probe. Gehen Sie auf einen halbjährlichen Rhythmus bei Einheiten oberhalb von etwa 80 % Dauerlast, bei allem, worauf der Standort nicht verzichten kann, und bei Transformatoren, die älter als 25 Jahre sind. Zusätzlich beproben Sie nach jedem Durchgangsfehler, jeder Überlastung und jeder Schutzauslösung sowie vor und nach größeren Arbeiten.
Die praktische Regel lautet: Eine einzelne DGA ist ein Datenpunkt, drei sind ein Trend. Planen Sie also die Reihe ein, nicht die Einzelanalyse. Für Einheiten, deren Ausfall Sie sich wirklich nicht leisten können, schließt eine kontinuierliche Wasserstoff- und Temperaturüberwachung mit Protrafo Insights die Lücke zwischen den Proben — sie ersetzt aber weder das Laborergebnis noch den Spezialisten, der es liest.
