您能預測下一次變壓器故障嗎？

很少有人會忘記 2018 年加州發生的 Camp Fire 野火，這場火災是由電力基礎設施故障引發並​​因強風蔓延而發生的。除了 85 人喪生外，一家德國保險公司估計事件造成的總損失達 16.5 億美元。不幸的是，這不是第一次，也不會是最後一次如此具有破壞性和毀滅性的野火。政府機構和非政府組織的大量研究近年來頻繁發生的野火部分歸因於電力基礎設施老化。

這些組織還記錄了公用事業公司在確定更新優先事項方面的努力。雖然線路、電線桿和電刷是主要問題，但變壓器也會造成問題。然而，有一種簡單且經濟高效的方法可以主動優先考慮基礎設施資金應該首先花在哪些地方，作為「技術前沿」方法的一部分來監測和預測任何年齡設備的變壓器健康狀況，提供數據公用事業公司需要主動解決的問題災難發生之前的問題。

變壓器及其在提供穩定電源方面的關鍵作用

對於任何電力公司或工業設施管理者來說，最糟糕的噩夢之一是變壓器突然故障，特別是當存在消除「突然」意外的技術時。當變壓器發生故障時，停電可能會造成高昂的代價，更不用說潛在的安全隱患了。對於依賴穩定電力供應的公司來說，其後果可能是造成不便，也可能造成數百萬美元的損失。

不幸的是，變壓器故障非常常見。成本壓力導致製造商製造出較小、絕緣裕度較小的新設備，增加了過早失效的可能性。雖然較舊的變壓器具有更堅固的絕緣層以及對電應力和熱應力的更大耐受性，但較新的變壓器不具備這些優勢。隨著老化的基礎設施在超過其設計壽命後繼續運作以及電網擴張，需要安裝更多的變壓器，劣質的新型變壓器變得越來越普遍。而且，為了讓更換變壓器變得更加困難，新設備的等待期可能長達兩年。

除了老化因素之外，由於絕緣退化、製造缺陷、過載或電氣瞬變以及太陽能發電場和風力渦輪機等再生能源的諧波等各種原因，變壓器可能會在沒有警告的情況下發生故障。太陽能發電場產生直流電，需要逆變器將其轉換為交流電以供電網使用。逆變器會產生諧波。事實上，太陽能和風電行業的一些裝置在運行的最初幾年內，僅由於諧波問題，變壓器故障率就高達 50%。

變壓器故障的隱性成本

雖然更換故障變壓器的直接成本很高，但也存在巨大的隱性成本和風險，這使得預防故障變得更加重要。根據設施或操作的不同，變壓器斷電導致的製程停機成本可能會使實際的變壓器更換成本相形見絀。

例如，如果變壓器故障導致長時間停電並違反可靠性標準，公用事業公司可能需要支付巨額監管罰款。在製造工廠中，當變壓器斷電時，關鍵製程作業可能會陷入停頓，導致產品浪費、錯過交貨、員工停機等成本。在各行業中，變壓器故障都會使人員面臨火災、爆炸和緊急更換過程中處理不當等危險。

變壓器故障造成的環境成本是另一個主要考慮因素，特別是對於圍繞永續發展目標受到越來越嚴格的審查和監管的公司。充油變壓器的災難性故障可能會導致礦物油洩漏，而修復起來極為困難且成本高昂。還有排放影響——當電力公司失去變壓器時，他們必須增加污染較高來源的備用發電量來補償。

除了更換成本之外，變壓器故障還會造成一系列負面的營運、安全和環境影響。這為任何公司投資經濟實惠的監控解決方案提供了一個令人信服的理由，這些解決方案可以提供早期預警並從一開始就防止這些事件的發生。

不要措手不及

由於停電成本飆升，而且更換引線要么需要較長的交貨時間，要么面臨某些海外來源的質量較差的風險，“運行到失敗”的舊反應方法正變得越來越不可接受。等待變壓器完全失效然後爭先恐後地尋找替代品是一種巨大的破壞，任何企業或公用事業公司都無法承受。

那麼，設施和車隊資產管理者如何避免因災難性變壓器故障而措手不及呢？變壓器故障可以預測嗎？簡單的答案是肯定的——可以透過適當的監控工具和實踐來預測變壓器故障。雖然計劃外故障不會完全消除，但監視器和氫感測器可提供提前警告，以領先於問題的發展。

一些公司已實施離線溶解氣體分析 (DGA) 作為狀態監測技術。這涉及定期手動採集油樣本並將其發送到實驗室檢查溶解的故障氣體，如氫氣、甲烷、乙烯等。 。故障可能會在採樣間隔之間迅速發展，直到發現時為時已晚。

傳統的多氣體線上 DGA 監測儀有其自身的缺陷。

• 價格 – 這些推車大小的分析儀非常昂貴，每台成本為 50,000-100,000 美元或更多。
• 保養 – 多氣體 DGA 監測儀需要頻繁、昂貴的維護和校準。有傳聞表明，一些公用事業公司在 4-5 年後就會拔掉插頭，以避免維護成本。
• 部署有限 – 由於成本高昂，公用事業公司通常只能負擔其變壓器組的一小部分的安裝費用。
• 複雜性和規模 – 通常大型且複雜，安裝和整合到現有系統中更具挑戰性。

這些 DGA 監控器的成本過高可能是迫使公用事業公司將其安裝在一小部分正在運行的變壓器上的最大陷阱，在某些情況下僅佔變壓器組的 10%。這提供的保護不足，一旦發生故障，潛在的更換成本很高，而這些變壓器的成本可能高達 5 萬美元或更多。

H2scan 解決方案 – 以一小部分成本進行早期氫感測器警告

對於線上變壓器組監控，有一個更具成本效益且維護成本更低的解決方案—氫氣特定故障氣體檢測。 H2scan 開創了氫氣感測器技術，開發了一種獲得專利的固態感測元件，能夠提供可靠、免維護的監測，預期使用壽命為十年或更長，而成本僅為多氣體分析儀的一小部分。

雖然多氣體裝置可以分析幾種不同的氣體，但僅檢測氫氣就足以提供變壓器故障的早期預警。氫氣是一種關鍵的故障氣體，幾乎所有類型的變壓器故障都會產生氫氣，包括熱故障、局部放電和電弧。隨著氫氣含量的上升，需要進一步診斷和解決的問題也隨之出現。

借助 H2scan 氫感知器技術，設施經理或維修團隊可以獲得經濟實惠的「檢查引擎」燈，該燈可在變壓器故障時發出警報。公用事業公司或公司可以實施真正的預測性維護，而不是讓變壓器故障。及早、迅速地發現問題可以讓我們有時間規劃維修或更換，以防止災難性故障。

哪些類型的變壓器可以受益於 H2scan 的氫感測器監測？

H2scan 感測器可用於所有不同類型和尺寸的變壓器，例如配電、輸電、變電站、風力渦輪機和工業變壓器。固態感測器極為緊湊，可輕鬆安裝在新資產和現有資產上，且幹擾最小。當公用事業公司僅監控大型「關鍵」變壓器中的一小部分時，提供即時、連續監測的經濟高效的單一氣體感測器使公司和公用事業公司能夠保護任何規模的變壓器。

從今天開始預測您的故障以實現成功的電源管理

在當今基礎設施老化、能源需求不斷增加和熟練勞動力資源稀缺的環境下，變壓器等關鍵資產意外故障會耗費大量時間和金錢。實施經濟實惠的線上氫氣監測可以提供轉向預測性維護策略所需的預先警告，從而最大限度地提高變壓器的可靠性和正常運作時間。

不要措手不及。立即聯絡H2scan，了解其變壓器監控解決方案如何協助您預測下一次故障，避免代價高昂的停機。