Хроматографический анализ масла
Трансформаторные масла – минеральные масла высокой чистоты и низкой вязкости, обеспечивающие работоспособность силовых и измерительных трансформаторов через защиту изоляции находящихся под напряжением частей и узлов трансформатора, отвод тепла от нагревающихся частей, а также предохранение изоляции от увлажнения и гашения дуги.
Новое трансформаторное масло не содержит в своем составе никаких газов, но в процессе эксплуатации в масле появляются различные газы, каждый из которых вызывается конкретными дефектами трансформатора. Таким образом, определяя концентрации газов и скорость их роста, можно с вероятностью в 95% идентифицировать дефекты трансформатора и скорость их развития.
Основные газы, граничные концентрации которых отражают наличие дефектов трансформаторов:
- Водород ( ) – дефекты электрического происхождения (частичные разряды невысоких энергий, искровые дуговые разряды, горячая точка);
- Ацетилен ( − разряды высокой энергии (искрения, дуга) нагрев выше 700°С;
- Метан ( нагрев масла и изоляции до температуры 250-400°С за счет перегрузки трансформатора или дефектов системы охлаждения, а также за счет частичных разрядов невысокой энергии;
- Этан ( ) – термический нагрев масла и бумажно-масляной изоляции до температур свыше 300°С;
- Этилен ( − высокотемпературный нагрев масла и бумажно-масляной изоляции до температур свыше 600°С;
- Оксид углерода (СО) − старение и увлажнение масла (или твердой изоляции), перегрев изоляции по всей массе;
- Диоксид углерода ( − нагрев и старение твердой изоляции (бумаги, картона).
Диагностика трансформаторов через определение концентраций растворенных газов реализуется с помощью хроматографического анализа масла трансформаторов. Методические указания по проведению хроматографического анализа газов растворенных в масле приведены в РД 153-34.0-46.302-00 «Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов растворенных в масле».
Проведение хроматографического анализа газов растворенных в масле включает следующие этапы:
- Отбор пробы в маслоприемник (шприц) на месте эксплуатации трансформатора.
- Доставка пробы в лабораторию.
- Выделение растворенных газов методами аналитической химии.
- Определение концентрации газов с помощью хроматографа.
- Диагностика дефектов трансформатора по критериям, рекомендованным РД 153-34.0-46.302-00:
- Критерий 1 – превышение граничных концентраций.
- Критерий 2 – скорость роста концентрации газов.
- Критерий 3 – отношение газов (для разделения дефектов электрического и термического происхождения).
Хроматографический анализ газов растворенных в масле, проводимый с периодичностью один раз в полгода, позволяет обнаруживать вышеназванные дефекты, следить за их развитием и предвидеть дефекты, не обнаруживаемые традиционными методами неразрушающего контроля.
К относительному недостатку хроматографического анализа масла можно отнести невозможность обнаружения быстроразвивающихся дефектов, таких как: дуговые перекрытия, витковые и межкатушечные замыкания, ползущие разряды, внезапные пробои изоляции и др.
Хроматографический анализ трансформаторного масла требует специального лабораторного оборудования и соответствующей квалификации лаборантов-химиков, что, согласитесь, в большинстве случаев невозможно реализовать непосредственно в полевых условиях. Учитывая этот факт, компания MVR рекомендует анализатор масла, с помощью которого всего за несколько минут можно определить качество трансформаторного масла и определить его пригодность к дальнейшему использованию. Мы также предлагаем вашему вниманию мобильную минилабораторию RY-300, которая позволяет не только определить текущее состояние масла, но и определить причины ухудшения его качества: загрязнение, окисление или износ.
Маслоанализаторы и минилаборатории MVR чрезвычайно просты в обращении и для пользования ими достаточно пройти обучение на курсе «Организация отдела технической диагностики в промышленности (анализ масел и смазок)».