Come interpretare i risultati DGA: il triangolo di Duval, i rapporti tra gas e il metodo dei gas chiave

L’analisi dei gas disciolti ti dice che un guasto si sta sviluppando. L’interpretazione ti dice di che tipo di guasto si tratta e quanto è urgente. I gas di guasto si disciolgono nell’olio del trasformatore secondo schemi che riflettono la fisica che li ha prodotti — un collegamento surriscaldato, una scarica parziale, un arco — e decenni di pratica ingegneristica hanno distillato questi schemi in una manciata di metodi di interpretazione. Questa guida spiega i tre più importanti e, cosa altrettanto essenziale, ciò che possono e non possono dirti da soli.

Una premessa prima dei metodi: l’interpretazione è la seconda domanda. La prima è se la produzione di gas sia anomala o meno, che è una questione di tendenza, non di singolo campione — vedi Analisi delle tendenze DGA. Una volta stabilito questo, l’interpretazione classifica il guasto.

1. Il metodo dei gas chiave

Il metodo dei gas chiave è il più intuitivo: il gas dominante indica il tipo di guasto. L’idrogeno insieme al metano suggerisce un’attività elettrica a bassa energia; l’etilene indica guasti termici a temperatura più elevata; l’acetilene è la firma dell’arco e della scarica ad alta energia; il monossido di carbonio e l’anidride carbonica indicano il coinvolgimento della cellulosa (carta). IEEE C57.104 inquadra il modo in cui questi gas vengono generati e sottoposti a screening. La prospettiva dei gas chiave è eccellente per costruire l’intuizione, ma è grossolana — i guasti reali generano spesso una miscela di gas, ed è qui che i rapporti e il triangolo trovano il loro spazio.

2. I rapporti tra gas (IEC 60599 e Rogers)

I metodi basati sui rapporti confrontano coppie di gas anziché quantità assolute, il che li rende più robusti rispetto alla quantità di olio presente nel cassone o al tempo di accumulo dei gas. IEC 60599 definisce i rapporti di base — C2H2/C2H4, CH4/H2 e C2H4/C2H6 — e l’insieme di rapporti di Rogers, strettamente correlato, utilizza le stesse coppie per collocare un guasto in categorie come guasti termici di diversa gravità, scarica parziale e arco. I rapporti sono potenti proprio perché normalizzano il “quanto” e si concentrano sul “che tipo”. Il loro limite è che alcune combinazioni di gas cadono al di fuori degli intervalli definiti, non restituendo alcuna diagnosi — una lacuna nota che i metodi grafici gestiscono con maggiore eleganza.

3. Il triangolo di Duval

Il triangolo di Duval è il metodo a cui ricorre la maggior parte degli ingegneri, perché restituisce sempre una zona. Il triangolo di Duval 1 riporta le percentuali relative di tre gas — metano (CH4), etilene (C2H4) e acetilene (C2H2) — come un unico punto in un diagramma ternario, e la posizione del punto classifica il guasto in una delle sette zone: scarica parziale (PD); guasti termici a temperatura crescente (T1, T2, T3); scarica a bassa ed alta energia (D1, D2); e una regione mista termico-elettrica (DT). Poiché ogni punto cade da qualche parte, il triangolo evita la lacuna del “nessun risultato” propria dei metodi basati sui rapporti. Il metodo del triangolo di Duval si fonda sulla stessa fisica dei guasti dell’IEC 60599 dei rapporti.

Una verifica di onestà vale per tutti e tre i metodi, e conviene affermarla chiaramente: il triangolo di Duval classifica un guasto, non lo rileva. Occorre prima stabilire che la produzione di gas è anomala — una tendenza in aumento, un tasso di generazione elevato — e solo allora la zona indica quale tipo di guasto è più coerente con la miscela di gas.

Provalo con i tuoi dati

Il DGA Analyzer interattivo di GridAPM esegue tutti e tre contemporaneamente — la classificazione del triangolo di Duval 1, i rapporti tra gas di base IEC 60599 e lo screening IEEE C57.104-2019 — interamente lato client, così i tuoi valori di gas non lasciano mai il browser. È un ausilio di riferimento per gli ingegneri, non una diagnosi: mostra dove si colloca un campione e cosa dicono i metodi standard, lasciando il giudizio dove deve stare.

Perché nessun singolo metodo è la risposta

Le linee guida di interpretazione moderne, tra cui CIGRE TB 771, trattano questi metodi come complementari, verificandoli l’uno con l’altro anziché fidarsi di uno solo isolatamente. E anche una zona attendibile non è ancora una decisione. L’azione dipende da:

• Velocità della tendenza e tasso di generazione — il guasto è attivo e in accelerazione, oppure è un artefatto storico stabile?
• Qualità della misura — laboratorio rispetto a monitor in linea, taratura e integrità del campionamento.
• Contesto di esercizio — carico recente, raffreddamento, trattamento dell’olio o manutenzione che potrebbero spiegare il gas.
• Conseguenza — criticità dell’asset, disponibilità di ricambi e vincoli di indisponibilità.

Per questo l’interpretazione si colloca all’interno di una più ampia pratica di valutazione dello stato (CIGRE TB 761) e si collega al quadro completo del perché i trasformatori si guastano e delle diagnostiche che lo rilevano. Dove l’asset lo giustifica, il monitoraggio DGA online continuo riduce il tempo che intercorre tra una variazione dei gas e una decisione revisionata.

Come GridAPM utilizza l’interpretazione

GridAPM non sostituisce i metodi di interpretazione né l’ingegnere che li applica. Assembla la storia DGA, calcola le classificazioni standard, segnala dove la tendenza e la zona concordano o divergono, mette in evidenza il contesto mancante e gli avvertimenti sulla qualità della misura e redige un dossier con collegamenti alle fonti — così un revisore qualificato può decidere se monitorare, ripetere l’analisi, ispezionare, pianificare un’indisponibilità o intervenire, con ogni conclusione tracciabile IA dati sui gas che la sostengono.

L’interpretazione trasforma i gas in un’ipotesi. Tendenza, contesto e revisione trasformano un’ipotesi in una decisione difendibile. Prova il DGA Analyzer per vedere i tre metodi applicati a un campione, oppure richiedi un pilota GridAPM per mettere l’interpretazione al lavoro all’interno di un flusso revisionato da esperti sul tuo parco macchine.