Transformatörler, enerji dağıtımında hayati öneme sahip ekipmanlardır ve arızalarının erken tespiti, sistem güvenilirliğini artırmak ve maliyetli kesintileri önlemek için kritiktir. Bu bağlamda, transformatör arızalarının analizinde kullanılan yöntemlerden biri olan DGA (Dissolved Gas Analysis), bulanık mantık ve tarihsel veri eğilimleriyle birleştirilerek daha kapsamlı ve pratik bir çözüm sunmaktadır. Bu blog yazısında, DGA’nın ne olduğunu, hangi gazların dikkate alındığını, bu gazların hangi durumlarda oluştuğunu, gaz analiz yöntemlerini ve üç aşamalı bulanık mantık yaklaşımını inceleyeceğiz.
DGA Nedir?
DGA (Dissolved Gas Analysis), transformatör yağında çözünmüş gazların analiz edilmesi yoluyla transformatör arızalarının tespit edilmesini sağlayan bir yöntemdir. Transformatörler, normal çalışma sırasında ve arıza durumlarında çeşitli gazlar üretir. Bu gazların analizi, transformatörde meydana gelebilecek arızaların erken tespiti için önemli bilgiler sağlar.
Hangi Gazlar Dikkate Alınır?
DGA analizinde dikkate alınan başlıca gazlar şunlardır:
1. **Asetilen (C2H2)**
2. **Hidrojen (H2)**
3. **Metan (CH4)**
4. **Eten (C2H4)**
5. **Etilen (C2H6)**
6. **Karbon monoksit (CO)**
7. **Karbon dioksit (CO2)**
Bu Gazlar Hangi Durumlarda Oluşur?
1. **Asetilen (C2H2) Gazı**: Genellikle 1000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda arcing (kıvılcım oluşumu) durumunda oluşur.
2. **Hidrojen (H2) Gazı**: Corona deşarjı ve yağda kaçak gaz oluşumu gibi yüksek sıcaklıklarda meydana gelir.
3. **Metan (CH4), Eten (C2H4) ve Etilen (C2H6) Gazları**: Yağın veya kağıdın ısınması sonucu ortaya çıkar.
4. **Karbon Monoksit (CO) ve Karbon Dioksit (CO2) Gazları**: Kağıt ve mineral yağ oksidasyonu gibi orta seviyede sıcaklıklarda oluşur.
Gaz Analiz Yöntemleri Nelerdir?
1. **Ana Gaz Yöntemi**: Belirli ana gazların konsantrasyonlarına dayalı olarak transformatör arızalarını belirleme yöntemi.
2. **Doernenburg Oran Yöntemi**: Belirli gazların oranlarına dayalı olarak transformatör sağlık durumunu değerlendirme yöntemi.
3. **Duval Pentagon Yöntemi**: Beş ana gazın konsantrasyonlarına dayalı olarak transformatör arızalarını belirleme ve sınıflandırma yöntemi.
4. **Üçgen Yöntemi**: Üç ana gazın konsantrasyonlarına dayalı olarak transformatör arızalarını teşhis etme ve değerlendirme yöntemi.
Bulanık Mantık Yaklaşımı
Bulanık mantık, kesin sınırlar yerine belirsizlikleri ve bulanıklıkları dikkate alarak daha esnek ve gerçekçi analizler yapılmasını sağlar. Üç aşamalı bulanık mantık yaklaşımı, transformatör arızalarının analizinde kapsamlı ve pratik bir yöntem sunar:
1. **İlk Aşama: Yağ Örnekleme Ön Kontrolü**: Bu aşamada, laboratuvar kabul oranını artırmak ve zaman ve maliyet tasarrufu sağlamak için bulanık mantık kullanılarak yağ örneklerinin ön analizi yapılır.
2. **İkinci Aşama: Transformatör Sağlık Durumunun Belirlenmesi**: IEEE Std C57.104-2019 standardı kullanılarak, geçmiş örneklerden gaz oluşum hızı dikkate alınarak transformatör sağlığı değerlendirilir.
3. **Üçüncü Aşama: Arıza Türünün Tanımlanması**: Bulanık mantık, transformatör arıza türünü tanımlamak ve buna uygun olarak işletme süresini belirlemek için kullanılır.
Bu üç aşamalı yaklaşım, transformatör arızalarının doğru ve hızlı bir şekilde tespit edilmesini sağlayarak bakım ve onarım süreçlerini optimize eder ve maliyetleri düşürür.
Gerçek Dünya Uygulamaları ve Başarı Örnekleri
Bulanık mantık ve tarihsel veri eğilimlerine dayalı üç aşamalı yaklaşımın gerçek dünyada başarılı uygulamaları bulunmaktadır. İşte bazı örnekler:
1. **Örnekleme Ön Kontrol Analizi**:
- 2015'ten 2017'ye kadar olan örnekleme sıklığı verileri, yıllar içinde örnekleme sayısında azalma olduğunu göstermiştir. Bu azalma, bulanık mantık kullanılarak yapılan ön kontrol analizlerinin örnek kabul oranını artırması ve böylece yeniden örnekleme maliyetlerini azaltmasıyla ilişkilendirilmiştir.
2. **Transformatör Arıza Tespiti ve Duruş Süresi**:
- Önerilen yöntem, 15 transformatör vakasında uygulanmış ve IEC yöntemiyle tutarlı sonuçlar vermiştir. Bulanık mantık yaklaşımı, bakım faaliyetleri için gerekli duruş sürelerini doğru bir şekilde belirlemiştir. Örneğin, Transformatör 1 için arıza düzeltme çalışmaları için 160 saatlik bir duruş süresi gerekmiştir, bu da bakım faaliyetlerinin etkin bir şekilde planlanmasıyla zaman tasarrufu sağlamıştır.
3. **Yeni Yayınlanan Yöntemle Karşılaştırma**:
- IEC TC10 Veritabanı'ndan seçilen 40 vaka ile yapılan pratik bir karşılaştırma çalışmasında, önerilen bulanık mantık yaklaşımının, transformatör durum değerlendirmelerinde doğru sonuçlar sağladığı ve arıza durumlarına göre duruş sürelerini önerdiği gösterilmiştir. Bu da mevcut yöntemlerle karşılaştırıldığında zaman ve maliyet tasarrufu sağladığını ortaya koymuştur.
Bu örnekler, tarihsel veri eğilimleri ve bulanık mantık tekniklerini kullanan üç aşamalı yaklaşımın, transformatör arızalarının doğru tespiti, bakım planlamasının optimize edilmesi ve maliyetlerin düşürülmesi konularında nasıl etkili olduğunu göstermektedir.
Sonuç
Transformatör arızalarının analizinde DGA yöntemi, bulanık mantık ve tarihsel veri eğilimleriyle birleştirildiğinde daha kapsamlı, doğru ve verimli bir çözüm sunar. Bu yöntem, transformatör sağlığını daha iyi değerlendirmeyi, potansiyel arızaları önceden tespit etmeyi ve maliyetli onarımları ve beklenmedik duruşları önlemeyi mümkün kılar. Bu sayede, transformatör operasyonlarının güvenilirliği artar ve bakım stratejileri optimize edilir.
Referanslar
1. **IEEE Std C57.104-2019**: IEEE Standard for the Interpretation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers.
2. **Duval Pentagon Method**: Duval, M. (2002). "A Review of Faults Detectable by Gas-in-Oil Analysis in Transformers." IEEE Electrical Insulation Magazine.
3. **Doernenburg Ratio Method**: Doernenburg, H. (1974). "Gas Analysis for the Operation and Maintenance of Transformers."
4. **Ana Gaz Yöntemi ve Üçgen Yöntemi**: "Dissolved Gas Analysis of Power Transformer Insulating Oil" - IEEE Transactions on Power Delivery.
5. **A Comprehensive and Practical Method for Transformer Fault Analysis With Historical Data Trend Using Fuzzy Logic**: [Irfan Mulyawan Malik , Senior Member, IEEE, Anurag Sharma , Member, IEEE, ve R. T. Naayagi, Senior Member, IEEE].
Bu referanslar, okuyucularınıza yazınızda belirtilen yöntemler ve standartlar hakkında daha fazla bilgi sağlamak amacıyla kullanılabilir. Bu kaynaklar, yazınızın güvenilirliğini artıracak ve derinlemesine bilgi edinmek isteyen okuyuculara yardımcı olacaktır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder