DGA Nedir? Trafolarda Çözünmüş Gaz Analizi Nasıl Yapılır?

Güç transformatörlerinde meydana gelen arızalar her zaman ani gelişmez. Elektriksel deşarjlar, aşırı ısınma, izolasyon yaşlanması ve benzeri problemler ekipman tamamen devre dışı kalmadan önce çeşitli belirtiler oluşturabilir. Bu belirtilerin en değerlilerinden biri, transformatör yağında oluşan gazlardır. Bu nedenle DGA nedir sorusu, güç transformatörlerinin bakımı ve durum değerlendirmesiyle ilgilenen mühendisler için temel konulardan biridir.

DGA, İngilizce “Dissolved Gas Analysis” ifadesinin kısaltmasıdır ve Türkçede çözünmüş gaz analizi olarak adlandırılır. Yöntem, transformatör yağı içerisinde çözünmüş halde bulunan belirli gazların tespit edilmesine, miktarlarının ölçülmesine ve zaman içerisindeki değişimlerinin değerlendirilmesine dayanır. Doğru gerçekleştirilen bir trafo DGA testi, ekipman içerisinde gelişen elektriksel veya termal problemlerin erken belirtilerinin anlaşılmasına yardımcı olabilir.

DGA aynı zamanda kapsamlı bir trafo yağ analizi programının en önemli tanısal bileşenlerinden biridir. Ancak tek bir gaz değeri veya tek bir numune üzerinden kesin arıza teşhisi yapılması doğru değildir. Sonuçların geçmiş veriler, gaz oluşum hızları, işletme koşulları ve gerektiğinde diğer elektriksel testlerle birlikte değerlendirilmesi gerekir.

DGA Nedir?

DGA nedir sorusunun en kısa cevabı, yağ yalıtımlı elektrik ekipmanlarında oluşan gazların analiz edilerek ekipmanın iç durumuna ilişkin bilgi elde edilmesidir. Güç transformatörlerinde kullanılan izolasyon yağı ve selülozik izolasyon malzemeleri elektriksel veya termal strese maruz kaldığında ayrışabilir. Bu süreç sonucunda farklı gazlar meydana gelir ve bu gazların bir bölümü yağ içerisinde çözünür.

Çözünmüş gaz analizi, bu gazların konsantrasyonlarını ölçerek transformatör içerisinde gelişmekte olan olaylara ilişkin tanısal veri sağlar. Elektriksel ark, kısmi deşarj, lokal aşırı ısınma veya selülozik izolasyonun termal bozulması gibi farklı olaylar farklı gaz oluşum karakteristikleri meydana getirebilir.

DGA sonuçlarının yorumlanmasına ilişkin uluslararası temel kaynaklardan biri IEC 60599:2022 standardıdır. Standart, mineral yağ ile doldurulmuş elektrik ekipmanlarında çözünmüş ve serbest gaz konsantrasyonlarının ekipman durumunun değerlendirilmesi amacıyla nasıl yorumlanabileceğine ilişkin rehberlik sağlar.

Trafo Yağında Gazlar Neden Oluşur?

Bir transformatör normal işletme koşullarında da belirli miktarda gaz içerebilir. Bu nedenle yağ içerisinde bir gazın bulunması tek başına arıza anlamına gelmez. Asıl önemli olan hangi gazların oluştuğu, konsantrasyonlarının ne olduğu, birbirleriyle ilişkileri ve özellikle zaman içerisindeki değişim hızlarıdır.

Örneğin yağ içerisinde meydana gelen termal stres ile yüksek enerjili elektriksel bir deşarj aynı gaz profilini oluşturmaz. Bu nedenle DGA nedir sorusunun yanında “DGA sonucu nasıl yorumlanır?” sorusu da önemlidir. Bir gazın yalnızca mevcut seviyesine bakmak yerine, diğer gazlarla birlikte değerlendirilmesi gerekir.

Periyodik trafo yağ analizi sonuçlarının düzenli biçimde kaydedilmesi bu noktada önemli avantaj sağlar. Aynı transformatöre ait geçmiş DGA verileri bulunduğunda yeni bir gaz oluşumunun veya mevcut bir gazdaki hızlanmanın fark edilmesi daha kolay hale gelir.

DGA Analizinde Hangi Gazlar İncelenir?

Çözünmüş gaz analizi kapsamında incelenebilecek gazlar kullanılan analiz sistemine ve uygulamaya göre değişebilir. DGA çalışmalarında yaygın olarak değerlendirilen başlıca gazlar şunlardır:

• Hidrojen (H₂)
• Metan (CH₄)
• Etan (C₂H₆)
• Etilen (C₂H₄)
• Asetilen (C₂H₂)
• Karbon monoksit (CO)
• Karbon dioksit (CO₂)
• Oksijen (O₂)
• Azot (N₂)

Bu gazların her birinin oluşum mekanizması ve tanısal önemi aynı değildir. Bir trafo DGA testi değerlendirilirken tek bir gaz yerine gaz kombinasyonları, konsantrasyonlar, değişim hızları ve transformatörün işletme geçmişi birlikte incelenmelidir.

Hidrojen H₂ Ne Anlatır?

Hidrojen farklı elektriksel ve termal olaylarda oluşabilen önemli DGA gazlarından biridir. Özellikle düşük enerjili elektriksel aktivitelerin ve bazı kısmi deşarj mekanizmalarının değerlendirilmesinde dikkate alınır. Ancak hidrojen seviyesindeki yükselme tek başına kesin bir arıza teşhisi değildir.

Asetilen C₂H₂ Neden Önemlidir?

Asetilen özellikle yüksek enerjili elektriksel olaylarla ilişkilendirilen önemli gazlardan biridir. Daha önce düşük veya kararlı seviyelerde bulunan asetilenin belirgin biçimde yükselmesi durumunda sonuçların diğer DGA gazları ve ekipmanın işletme geçmişiyle birlikte incelenmesi gerekir.

Etilen C₂H₄ ve Etan C₂H₆

Etilen ve etan, yağ içerisinde meydana gelen termal süreçlerin değerlendirilmesinde kullanılan hidrokarbon gazlarıdır. Farklı sıcaklık aralıkları farklı gaz üretim karakteristikleri oluşturabileceğinden bu değerler diğer hidrokarbon gazlarıyla birlikte analiz edilir.

Karbon Monoksit CO ve Karbon Dioksit CO₂

Karbon monoksit ve karbon dioksit, özellikle selülozik izolasyon sistemlerinin durumu değerlendirilirken dikkate alınan gazlardır. Transformatörde kullanılan kağıt bazlı izolasyon malzemelerinin termal yaşlanması bu gazların oluşumunu etkileyebilir.

Trafo DGA Testi Hangi Arızalar Hakkında Bilgi Verebilir?

Bir trafo DGA testi, transformatör içerisinde gelişen farklı elektriksel ve termal olayların araştırılmasına yardımcı olabilir. Bunlar arasında:

• kısmi deşarj aktiviteleri,
• düşük enerjili elektriksel deşarjlar,
• yüksek enerjili elektriksel deşarjlar ve ark olayları,
• izolasyon yağındaki termal problemler,
• lokal aşırı ısınma,
• selülozik izolasyonun termal bozulması

gibi durumlar bulunabilir.

Burada önemli bir ayrım yapılmalıdır. DGA nedir sorusuna “transformatörün arızasını kesin olarak söyleyen testtir” şeklinde cevap vermek teknik açıdan doğru değildir. DGA bir tanı ve durum değerlendirme aracıdır. Elde edilen bulgular mühendislik değerlendirmesiyle desteklenmelidir.

Şüpheli bir DGA sonucu söz konusu olduğunda dönüş oranı, sargı direnci, izolasyon güç faktörü veya Tan Delta, SFRA ve diğer uygun elektriksel testler ile daha kapsamlı inceleme gerçekleştirilebilir. EYMA Power’ın trafo test cihazları grubunda bu tür durum değerlendirme çalışmalarında kullanılan farklı test sistemleri yer almaktadır.

DGA Sonuçlarında Trend Takibi Neden Önemlidir?

DGA nedir konusundaki en kritik noktalardan biri, DGA’nın yalnızca anlık bir ölçüm olarak görülmemesidir. Transformatörün mevcut gaz seviyesi kadar gazların hangi hızla arttığı veya azaldığı da değerlidir.

Örneğin uzun süredir benzer seviyede kalan bir gaz konsantrasyonu ile birkaç hafta içerisinde hızla yükselen bir değer aynı şekilde değerlendirilmez. Bu nedenle düzenli çözünmüş gaz analizi sonuçlarının karşılaştırılması, transformatörün durumundaki değişikliklerin daha erken fark edilmesine yardımcı olabilir.

Trend analizi özellikle durum bazlı bakım ve kestirimci bakım uygulamalarında önem kazanır. EYMA Power’ın trafo ve şalt sahalarında online izleme sistemleri hakkındaki rehberinde, kritik ekipmanlardan sürekli veri toplanmasının bakım stratejisine sağladığı avantajlar daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.

Trafo Yağ Analizi ile DGA Aynı Şey midir?

Trafo yağ analizi ile DGA aynı kavram değildir. Trafo yağ analizi, izolasyon yağının farklı fiziksel, kimyasal ve elektriksel özelliklerini değerlendiren daha geniş bir test grubudur. Yağın nem içeriği, dielektrik dayanımı, asitlik ve diğer kondisyon parametreleri bu kapsamda incelenebilir.

Çözünmüş gaz analizi ise özellikle yağ içerisinde çözünmüş gazlara ve bu gazların transformatörün iç durumuyla ilişkisine odaklanır. Bu nedenle DGA, kapsamlı bir trafo yağ analizi ve kondisyon değerlendirme programının önemli bir parçası olarak kullanılabilir.

Başka bir ifadeyle DGA nedir sorusunun cevabı yalnızca “yağı kontrol etmek” değildir. DGA’nın temel amacı, yağ içerisinde oluşan gazları kullanarak ekipmanın içerisinde gelişen elektriksel ve termal süreçler hakkında bilgi elde etmektir.

Trafo DGA Testi Nasıl Yapılır?

Trafo DGA testi farklı yöntemlerle gerçekleştirilebilir. İşletmenin bakım stratejisine, transformatörün kritiklik seviyesine ve sonuçlara ne kadar hızlı ihtiyaç duyulduğuna göre laboratuvar DGA analizi, sahada taşınabilir DGA analizi veya online DGA izleme tercih edilebilir.

Laboratuvar DGA Analizi

Geleneksel yöntemde transformatörden uygun prosedürlerle yağ numunesi alınır. Numune laboratuvara ulaştırılır, yağ içerisindeki çözünmüş gazlar çıkarılır ve gaz kromatografisi gibi uygun analiz yöntemleriyle ölçülür.

Numune alma süreci analiz kalitesini doğrudan etkileyebilir. Numunenin atmosferle gereksiz temas etmesi, uygun olmayan ekipman kullanılması veya taşıma sırasında meydana gelen problemler sonuçların güvenilirliğini etkileyebilir. Bu nedenle trafo yağ analizi sürecinde numune alma prosedürü en az laboratuvar analizi kadar önemlidir.

Sahada Taşınabilir DGA Analizi

Laboratuvar sonucunu beklemek yerine analizin doğrudan sahada gerçekleştirilmesi gereken durumlarda taşınabilir DGA cihazları kullanılabilir. Sahada gerçekleştirilen trafo DGA testi, özellikle kritik bir transformatörde şüpheli bir durumun hızlı biçimde değerlendirilmesi gerektiğinde önemli avantaj sağlar.

Doble MYRKOS 2 taşınabilir DGA cihazı, gaz kromatografisi tabanlı analiz teknolojisini sahada kullanmaya olanak sağlayan sistemlerden biridir. Doble’ın teknik bilgilerine göre MYRKOS 2, dokuz gazın analizini gerçekleştirebilir ve enjeksiyondan sonra yaklaşık iki dakika içerisinde sonuç üretebilir.

Doble’ın resmi MYRKOS 2 teknik sayfasında cihazın gaz kromatografisi, headspace extraction yaklaşımı, saha kullanım özellikleri ve DGA değerlendirme araçları hakkında daha ayrıntılı teknik bilgi bulunmaktadır.

Online DGA İzleme

Kritik transformatörlerde yalnızca belirli zamanlarda yapılan trafo DGA testi yerine gaz konsantrasyonlarının sürekli veya yüksek sıklıkta takip edilmesi gerekebilir. Online DGA sistemleri bu amaçla transformatöre kalıcı biçimde bağlanarak gaz seviyelerindeki değişimleri izler.

Bu yaklaşımın temel avantajı yalnızca mevcut değeri görmek değil, gaz oluşum trendini takip etmektir. Kritik bir gazın artış hızında meydana gelen değişiklik, periyodik numuneler arasındaki dönemde gelişen bir problemin daha erken fark edilmesini sağlayabilir.

EYMA Power’ın Doble Calisto R9 Online DGA İzleme Sistemi gibi çözümleri, güç transformatörlerinde çözünmüş gazların ve ilgili kondisyon parametrelerinin sürekli izlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.

Diğer trafo durum izleme çözümleri ise EYMA Power transformatör online izleme sistemleri kategorisinde incelenebilir.

Laboratuvar, Saha ve Online DGA Arasındaki Fark Nedir?

DGA nedir araştırması yapan kullanıcıların sık karşılaştığı konulardan biri hangi analiz yönteminin daha doğru olduğudur. Gerçekte laboratuvar, saha ve online DGA yöntemleri her zaman birbirinin alternatifi değildir. Doğru bakım stratejisinde birbirlerini tamamlayabilirler.

• Laboratuvar DGA: Periyodik ve ayrıntılı analiz çalışmalarında kullanılır.
• Saha DGA: Hızlı yerinde değerlendirme veya mevcut sonuçların doğrulanması gerektiğinde tercih edilebilir.
• Online DGA: Kritik transformatörlerde sürekli trend takibi ve erken uyarı amacıyla kullanılır.

Hangi yöntemin kullanılacağı transformatörün kritiklik seviyesi, operasyonel risk, geçmiş DGA sonuçları, bakım stratejisi ve plansız duruşun işletmeye oluşturacağı etkiye göre belirlenmelidir.

DGA Sonucu Nasıl Yorumlanır?

Çözünmüş gaz analizi sonucunu yorumlamak yalnızca “hangi gaz kaç ppm?” sorusuna cevap vermek değildir. Gazların birbirleriyle ilişkisi, toplam değerler, oluşum hızları, geçmiş sonuçlar ve ekipmanın çalışma koşulları birlikte incelenmelidir.

DGA yorumlamasında farklı tanısal yöntemlerden yararlanılabilir. Duval Triangle ve Duval Pentagon yöntemleri, gaz oranlarına dayalı yaklaşımlar ve Key Gas gibi yöntemler farklı durumlarda mühendislik değerlendirmesini destekleyebilir. Doble MYRKOS View uygulaması da DGA verilerinin Duval yöntemleri, IEC oranları, Rogers Ratios ve Key Gas gibi farklı yaklaşımlarla değerlendirilmesini desteklemektedir.

Ancak hiçbir yorumlama yöntemi saha gerçeklerinden bağımsız değerlendirilmemelidir. IEC 60599 da elde edilen göstergelerin mühendislik değerlendirmesiyle ele alınması gerektiğini özellikle belirtmektedir.

DGA Tek Başına Trafo Sağlığını Gösterir mi?

Hayır. DGA nedir sorusunun doğru anlaşılması açısından bu nokta önemlidir. DGA, transformatör durum değerlendirmesinin çok güçlü araçlarından biridir ancak tek başına bütün resmi göstermez.

Örneğin bir transformatörde mekanik sargı deformasyonu bulunabilir ancak bu durum her zaman belirgin bir gaz üretmeyebilir. Benzer şekilde buşing problemi, izolasyon kayıpları veya bazı mekanik sorunlar başka test yöntemleriyle daha iyi değerlendirilebilir.

Bu nedenle trafo DGA testi sonuçları gerektiğinde elektriksel testler, izolasyon ölçümleri, termal veriler, yük geçmişi ve diğer kondisyon izleme sonuçlarıyla birlikte değerlendirilmelidir.

DGA ve Kestirimci Bakım Arasındaki İlişki

Kestirimci bakımın temel amacı ekipmanın arızalanmasını beklemek yerine durumundaki değişimleri takip ederek doğru zamanda müdahale etmektir. Düzenli trafo yağ analizi ve DGA verileri bu yaklaşım için önemli bir veri kaynağı sağlar.

Özellikle kritik transformatörlerde sürekli çözünmüş gaz analizi verisi elde edilmesi, bakım ekiplerinin gaz oluşum trendlerini takip etmesine ve olağandışı değişimleri daha hızlı fark etmesine yardımcı olur.

Bununla birlikte her transformatöre aynı seviyede online izleme uygulanması gerekmez. Kritik varlıkların belirlenmesi ve kullanılacak ölçüm yönteminin risk temelli olarak seçilmesi daha doğru bir yaklaşımdır.

DGA Ölçümünde Sık Yapılan Hatalar

DGA nedir ve nasıl uygulanır konusu yalnızca cihaz seçiminden ibaret değildir. Numune alma ve yorumlama sürecindeki hatalar, doğru cihaz kullanılsa bile yanıltıcı sonuçlara neden olabilir.

• Uygun olmayan yağ numunesi alma ekipmanı kullanmak
• Numunenin gereksiz şekilde atmosferik hava ile temas etmesine izin vermek
• Numune alma noktası ve prosedürünü standartlaştırmamak
• Tek bir DGA sonucundan kesin arıza kararı vermek
• Geçmiş trafo yağ analizi sonuçlarını karşılaştırmamak
• Gaz oluşum hızını ve trendleri göz ardı etmek
• Transformatörün yük ve sıcaklık koşullarını değerlendirmemek
• Diğer tanısal testlerden elde edilen sonuçları dikkate almamak

Bu nedenle başarılı bir DGA programı; doğru numune alma, doğru ölçüm, düzenli veri kaydı ve uzman mühendislik yorumunun birlikte yürütülmesini gerektirir.

Sık Sorulan Sorular

DGA nedir?

DGA nedir sorusunun temel cevabı, transformatör yağı içerisinde çözünmüş gazların ölçülerek ekipmanın iç durumunun değerlendirilmesini sağlayan bir tanı yöntemidir. DGA, Dissolved Gas Analysis ifadesinin kısaltmasıdır.

Çözünmüş gaz analizi neden yapılır?

Çözünmüş gaz analizi, transformatör içerisinde gelişebilecek elektriksel ve termal olayların oluşturduğu gazları tespit etmek ve değişimlerini takip etmek amacıyla gerçekleştirilir.

Trafo DGA testi ne kadar sürede yapılır?

Süre kullanılan yönteme göre değişir. Laboratuvar analizinde numunenin taşınması ve analiz süreci gerekirken taşınabilir cihazlarla sahada daha hızlı analiz gerçekleştirilebilir. Örneğin Doble MYRKOS 2, enjeksiyondan sonra yaklaşık iki dakika içerisinde ölçüm sonucu sağlayabilmektedir.

Trafo yağ analizi ile DGA arasındaki fark nedir?

Trafo yağ analizi, izolasyon yağının fiziksel, kimyasal ve elektriksel özelliklerinin incelendiği geniş bir test grubudur. DGA ise özellikle yağ içerisinde çözünmüş gazların analiz edilmesine odaklanır.

DGA ile kısmi deşarj tespit edilebilir mi?

Bazı kısmi deşarj aktiviteleri karakteristik gaz oluşumlarına neden olabilir ve DGA bu durum hakkında önemli bir gösterge sağlayabilir. Ancak kesin değerlendirme için gerektiğinde doğrudan kısmi deşarj ölçümleriyle birlikte analiz yapılmalıdır.

Online DGA her transformatör için gerekli midir?

Hayır. Online DGA özellikle kritikliği yüksek, plansız duruş maliyeti büyük, gaz geçmişinde dikkat çekici değişimler bulunan veya sürekli izlenmesi gereken transformatörlerde daha fazla değer sağlar.

DGA ile Trafo Sağlığının Etkin Takibi

DGA nedir sorusunun cevabı yalnızca bir laboratuvar testinin tanımından ibaret değildir. DGA, güç transformatörlerinin içerisinde gelişen elektriksel ve termal süreçleri doğrudan ekipmanı açmadan değerlendirebilmek için kullanılan temel kondisyon izleme yöntemlerinden biridir.

Düzenli çözünmüş gaz analizi, uygun aralıklarla gerçekleştirilen trafo DGA testi, kapsamlı trafo yağ analizi ve kritik ekipmanlarda online DGA izleme birlikte kullanıldığında transformatör bakımında çok daha güçlü bir veri altyapısı oluşturulabilir.

EYMA Power; saha DGA ölçümleri, taşınabilir analiz cihazları, online DGA izleme sistemleri ve transformatör test çözümleriyle farklı bakım stratejilerine yönelik teknik çözümler sunmaktadır. Uygulamanız için hangi DGA yönteminin daha uygun olduğunu değerlendirmek amacıyla EYMA Power uzman ekibiyle iletişime geçebilirsiniz.