Kromatografer og deres anvendelse i elindustrien

Enheden til kromatografisk adskillelse og analyse af blandinger af stoffer kaldes en kromatograf... Kromatografien består af: et prøveindføringssystem, en kromatografisk søjle, en detektor, et registrerings- og termostatsystem samt apparater til modtagelse af de adskilte komponenter. Kromatografer er væske og gas, afhængigt af den samlede tilstand af den mobile fase. Udviklingskromatografi bruges oftest.

Kromatografen fungerer som følger. Bæregassen tilføres kontinuerligt fra ballonen til den kromatografiske søjle gennem tryk- og flowregulatorer med variabel eller konstant hastighed. Søjlen placeres i en termostat og fyldes med sorbent. Temperaturen holdes konstant og ligger i området op til 500 °C.

Flydende og gasformige prøver injiceres med en sprøjte. Søjlen adskiller multikomponentblandingen i flere binære blandinger, der inkluderer både bæreren og en af ​​de analyserede komponenter. Afhængigt af i hvilken grad komponenterne i de binære blandinger sorberes, kommer blandingerne ind i detektoren i en bestemt rækkefølge.Baseret på detektionsresultatet registreres ændringen i koncentrationen af ​​outputkomponenterne. De processer, der forekommer i detektoren, omdannes til et elektrisk signal og registreres derefter i form af et kromatogram.

I de seneste ti år er det blevet udbredt i elindustrien. kromatografisk analyse af transformerolie, der viser gode resultater i diagnosticering af transformere, hjælper med at identificere gasser opløst i olien og til at bestemme tilstedeværelsen af ​​defekter i transformeren.

Elektrikeren tager lige en prøve transformer olie, afleverer det til laboratoriet, hvor medarbejderen i den kemiske tjeneste foretager en kromatografisk analyse, hvorefter det er tilbage at drage de korrekte konklusioner af de opnåede resultater og beslutte, om transformatoren skal bruges yderligere, eller om den skal repareres eller udskiftes.

Afhængigt af metoden til afgasning af transformerolie er der flere måder at tage en prøve på. Lad os derefter se på to af de mest populære metoder.

Hvis afgasningen udføres ved vakuum, udtages prøven i forseglede 5 eller 10 ml glassprøjter. Sprøjten kontrolleres for tæthed som følger: Træk stemplet til enden, stik enden af ​​kanylen ind i proppen, skub stemplet, før det til midten af ​​sprøjten, nedsænk derefter proppen med nålen stukket i den, sammen med sprøjten med stemplet halvt nedtrykket, under vand. Hvis der ikke er luftbobler, er sprøjten tæt.

Transformatoren har et afgreningsrør til olieprøvetagning.Grenrøret renses, en vis mængde stillestående olie i det drænes, sprøjten og olieudvindingsanordningen vaskes med olie, og derefter tages en prøve. Prøvetagningen udføres i følgende rækkefølge. Et T-stykke 5 med en prop 7 er forbundet til grenrøret 1 ved hjælp af rør 2, og rør 3 er forbundet med en vandhane 4.

Transformatorventilen åbnes, derefter åbnes hane 4, op til 2 liter transformerolie drænes gennem den og lukkes derefter. Nålen på sprøjten 6 indsættes gennem proppen 7 på tee 5, og sprøjten fyldes med olie. Åbn ventil 4 lidt, pres olie fra sprøjten — dette er vask af sprøjten, denne procedure gentages 2 gange. Tag derefter en prøve af olie i en sprøjte, fjern den fra proppen og stik den i en forberedt prop.

Luk transformerventilen, fjern olieudsugningssystemet. Sprøjten er mærket med angivelse af datoen, navnet på den medarbejder, der tog prøven, navnet på stedet, mærkningen af ​​transformeren, det sted, hvor olien tages (reservoir, indløb), hvorefter sprøjten placeres i en speciel beholder, som sendes i laboratoriet. Ofte sker markeringen i forkortet form, og afkodningen registreres i loggen.

Hvis der er planlagt delvis adskillelse af de opløste gasser, tages prøven i en speciel olieopsamler. Nøjagtigheden vil være højere, men der kræves en større mængde olie, op til tre liter. Stemplet 1 synker til at begynde med til bunden, boblen 2, udstyret med en temperaturføler 3, med ventil 4 lukket, skrues ind i hul 5, mens ventil 6 er lukket. Proppen 8 lukker hullet 7 i den nederste del af oliesumpen.Prøven udtages fra dysen 9, lukket med en prop forbundet til transformatorpallen. Dræn 2 liter olie.

Til afgreningsrøret er fastgjort et rør med omløbermøtrik 10. Forgreningsrøret med møtrikken er rettet opad, hvilket tillader olien at dræne lidt efter lidt, ikke mere end 1 ml pr. Boblen 2 vender ud, og stangen 11 presses mod stemplet 1 gennem åbningen 7 og løfter den op. Ved at dreje olieopsamleren skrues møtrikken 10 fast i hullet 5, indtil olien holder op med at flyde.

Olieudskilleren fyldes med transformerolie med en hastighed på en halv liter pr. minut. Når stemplet 1's håndtag 12 kommer frem i hullet 7, monteres proppen 8 på plads ved hullet 7. Olietilførslen afbrydes, slangen afbrydes ikke, olieopsamleren vendes om, fittingen 10 er frakoblet, sikres det, at olien når dyse 5, boble 2 skrues på plads, ventil 4 skal lukkes. Olieopsamleren sendes til laboratoriet til kromatografisk analyse.

Prøver opbevares indtil analyse i højst én dag. Laboratorieanalyse gør det muligt at opnå resultater, der viser en afvigelse af indholdet af opløste gasser fra normen, i forbindelse med hvilken den elektrotekniske tjeneste beslutter transformatorens fremtidige skæbne.

Kromatografisk analyse giver dig mulighed for at bestemme indholdet i den opløste olie: kuldioxid, brint, kulilte samt metan, ethan, acetylen og ethylen, nitrogen og oxygen. Tilstedeværelsen af ​​ethylen, acetylen og kuldioxid analyseres oftest. Jo mindre mængden af ​​analyserede gasser er, desto mindre detekteres mangfoldigheden af ​​begyndende fejl.

I øjeblikket er det, takket være kromatografisk analyse, muligt at identificere to grupper af transformatorfejl:

• Isoleringsfejl (udledninger i papir-olie-isolering, overophedning af fast isolering);

• Fejl i strømførende dele (overophedning af metal, lækage til olie).

Defekter i den første gruppe ledsages af frigivelse af carbonmonoxid og carbondioxid. Koncentrationen af ​​kuldioxid tjener som et kriterium for tilstanden af ​​åben-åndende transformere og nitrogenbeskyttelse af transformerolie. Kritiske koncentrationsværdier er blevet bestemt, som gør det muligt at vurdere for farlige defekter i den første gruppe; der er specielle borde.

Defekter i den anden gruppe er karakteriseret ved dannelsen af ​​acetylen og ethylen i olien og hydrogen og methan som ledsagende gasser.

Defekter i den første gruppe, forbundet med beskadigelse af viklingernes isolering, repræsenterer den største fare. Selv med en let mekanisk påvirkning på defektstedet kan der allerede dannes en bue. Sådanne transformere har primært brug for reparation.

Men kuldioxid kan genereres af andre årsager, der ikke er relateret til svigt af spolerne, for eksempel kan årsagerne være ældning af olien eller hyppige overbelastninger og overophedning forbundet med svigt af kølesystemet. Der er tilfælde, hvor kulstof dioxid tilføres fejlagtigt i kølesystemet i stedet for nitrogen, så det er vigtigt at overveje den kemiske analyse og de elektriske testdata, før der drages nogen konklusioner. Du kan sammenligne de kromatografiske analysedata for en lignende transformer, der arbejder under lignende forhold.

Under diagnostik vil placeringen af ​​isoleringen være mørkebrun i farven og vil tydeligt skille sig ud mod den generelle baggrund af hele isoleringen. Mulige spor af lækage på isoleringen i form af forgrenede skud.

Fejl i strømførende forbindelser placeret tæt på solid isolering er de farligste. En stigning i koncentrationen af ​​kuldioxid viser, at den faste isolering påvirkes, endnu mere, når man sammenligner de analytiske data for en lignende transformer. Mål modstanden af ​​viklingerne, bestem fejlen. Transformere med disse defekter, såvel som med defekter i den første gruppe, skal først repareres.

I tilfælde af at acetylen og ethylen overskrides ved en normal koncentration af kuldioxid, opstår overophedning af det magnetiske kredsløb eller dele af strukturen. Sådan en transformer trænger til et eftersyn inden for de næste seks måneder. Det er vigtigt at overveje andre årsager, for eksempel relateret til en funktionsfejl i kølesystemet.

Under reparationsarbejdet af transformatorer med identificeret skade fra den anden gruppe finder de faste og viskøse produkter af olienedbrydning på skadestederne, de har en sort farve. Når transformeren genstartes efter reparation, vil en hurtig analyse inden for den første måned efter reparationen højst sandsynligt vise tilstedeværelsen af ​​tidligere påviste gasser, men deres koncentration vil være meget lavere; kuldioxidkoncentrationen vil ikke stige. Hvis koncentrationen begynder at stige, forbliver defekten.

Transformatorer med oliefilmbeskyttelse og andre transformere, for hvilke analysen ikke bekræfter den formodede skade på den faste isolering, skal underkastes avanceret opløst gaskromatografisk analyse.

Skader på solid isolering ledsaget af hyppige udledninger er den farligste type skade. Hvis to eller flere gaskoncentrationsforhold indikerer det, er videre drift af transformeren risikabel og er kun tilladt med producentens tilladelse, og fejlen må ikke påvirke den solide isolering.

Den kromatografiske analyse gentages hver anden uge, og hvis forholdet mellem koncentrationer af opløst gas ikke ændres inden for tre måneder, påvirkes den stive isolering ikke.

Ændringshastigheden i gaskoncentrationen indikerer også defekter. Ved hyppige udledninger til olie øger acetylen sin koncentration med 0,004-0,01% pr. måned eller mere, og med 0,02-0,03% pr. måned - med hyppige udledninger til fast isolering. Ved overophedning falder stigningshastigheden i koncentrationen af ​​acetylen og metan, i dette tilfælde er det nødvendigt at afgasse olien og derefter analysere den en gang hver sjette måned.

Ifølge forskrifterne skal der foretages kromatografiske analyser af transformerolie hvert halve år, og 750 kV transformere skal analyseres to uger efter idriftsættelse.

Laboratorietest af transformerolie til kemisk kromatografisk analyse

Effektiv diagnose af transformerolie ved kromatografisk analyse gør det i dag muligt at reducere mængden af ​​arbejde på dyr vedligeholdelse af transformere i mange strømsystemer.Det er ikke længere nødvendigt at afbryde netværkene for at måle isoleringsegenskaberne, det er nok bare at tage en prøve af transformatorolien.

Så den kromatografiske analyse af transformerolie i dag er en uundværlig metode til overvågning af transformatorfejl på det tidligste stadium af deres udseende, det giver dig mulighed for at bestemme den forventede karakter af defekterne og graden af ​​deres udvikling. Transformatorens tilstand vurderes ved koncentrationerne af gasser opløst i olien og hastigheden af ​​deres stigning, sammenligne dem med grænseværdierne. For transformere med en spænding på 100 kV og derover skal en sådan analyse udføres mindst en gang hvert halve år.

Det er de kromatografiske analysemetoder, der gør det muligt at vurdere graden af ​​forringelse af isolatorerne, overophedning af de strømførende dele og tilstedeværelsen af ​​elektriske udladninger i olien. Ud fra omfanget af det forventede nedbrud af transformatorisoleringen er det ud fra de indhentede data efter en række analyser muligt at vurdere behovet for at tage transformeren ud af drift og sætte den til reparation. Jo tidligere de udviklende defekter identificeres, jo mindre er risikoen for utilsigtet skade, og jo mindre vil reparationsarbejdet være.