Хроматографічний аналіз розчинених газів

Хроматографічний аналіз розчинених газів (ХАРГ) - один з методів оцінки стану трансформатора на підставі аналізу трансформаторного масла. Він застосовується як засіб ранньої діагностики розвиваються дефектів обладнання. Сучасні технічні засоби дозволяють вести моніторинг без залучення спеціального лабораторного обладнання. Прилади виконують відбір проб безперервно, що дає можливість простежити за динамікою неполадок і вчасно вжити відповідних заходів.

До типових газам, що утворюється з мінерального масла і целюлози (паперу і картону) в трансформаторах, відносяться:

- водень (Н₂);

- метан (CH₄);

- етан (C₂H₆);

- етилен (C₂H₄);

- ацетилен (С₂Н₂);

- чадний газ (CO);

- вуглекислий газ (CO₂).

Додатково завжди присутні кисень і азот, а їх концентрація змінюється в залежності від герметичності корпусу трансформатора.

Дефекти трансформаторів, які визначаються за допомогою хроматографічного аналізу розчинених газів

Процедура ХАРГ дозволяє виявити вміст різних речовин в масляної суміші. Виходячи з їх кількості можна зробити висновки про ті чи інші неполадки. Наведемо приклади взаємозв'язку перевищення концентрації газів, розчинених в трансформаторі, і найбільш характерних дефектів:

• водень (H2) - часткові, іскрові, дугові розряди;
• метан (CH4) - дефекти термічного характеру, пов'язані з перегрівом масла і ізоляції в діапазоні 400-600 градусів Цельсія;
• етан (C2H6) - аналогічні проблеми, але при температурі до 400 градусів Цельсія;
• етилен (C2H4) - перегрів понад 600 градусів;
• ацетилен (С2Н2) - виникнення електричної дуги, іскріння;
• чадний газ (CO) і вуглекислий газ (СО2) - старіння і виникнення вологи на твердій ізоляції або в маслі.

Деякі гази, розчинені в трансформаторі (етилен і ацетилен), також можуть свідчити про перегрів контактів перемикаючих пристроїв, нагріванні місця кріплення електростатичного екрана і шпильки прохідного ізолятора, замиканні провідників обмотки і інших дефектах.

Устаткування для проведення хроматографічного аналізу розчинених газів

Сучасні прилади не вимагають відправки проб в лабораторію. Хроматографи забезпечують безперервний онлайн-моніторинг, відбираючи проби із заданою періодичністю. Більшість сучасних пристосувань, в тому числі марки Serveron, володіють наступними функціями і особливостями:

• вимірювання вмісту основних газів (включаючи водень, кисень, вуглекислий газ, метан, азот та інші);
• похибка не більше 5%;
• вимірювання вмісту вологи в маслі;
• визначення температури середовища;
• відбір проб з періодичністю від 2 до 24 годин, автоматичний перехід на прискорений аналіз при виникненні перевищень концентрації;
• функція автоматичного калібрування;
• експертне програмне забезпечення;
• мінімальна вимогливість до обслуговування.

Конструктивно обладнання для хроматографічного аналізу розчинених газів є системою трубок, Пробовідбірне пристрій і електронний аналітичний блок. Пробовідбірне пристрій і аналітичний блок укладені в єдиний корпус.

1. Опис інструментів АРГ, які застосовуються в хроматографах Serveron - трикутник / п'ятикутник Дюваля, коефіцієнти Роджерса.

Прилади для хроматографічного аналізу розчинених газів, пропоновані на сайті компанії «БО-ЕНЕРГО», мають необхідні сертифікати і відповідають галузевим вимогам. Вони працюють по термокондуктометрический принципом - вимірюють теплопровідність газу і носія, визначаючи різницю між показниками.

Переваги онлайн - хроматографічного аналізу розчинених газів

Метод дозволяє безперервно контролювати концентрації газів, розчинених в трансформаторному маслі. Візуалізацію і інтерпретацію результатів вимірювань можна проводити без залучення сторонніх фахівців. Програмне забезпечення, що постачається в комплекті з устаткуванням, дозволяє отримати повну діагностичну інформацію про стан трансформатора.

Переваги хроматографічного онлайн-аналізу розчинених газів і лабораторного ХАРГ.

• Лабораторні вимірювання АРГ зазвичай проводяться один раз на рік або на два роки.
• Більшість відмов відбувається несподівано і за відносно короткий проміжок часу (кілька днів або навіть годин) з незначними передумовами або взагалі без них.
• Онлайн-АРГ дозволяє виявити як поступові, так і різкі зміни тенденцій змісту всіх газів.
• Виявляє зв'язок газових аномалій із зовнішніми параметрами і подіями, такими як навантаження на трансформатор, температура масла, зміна стану перемикача відводів під навантаженням і т. Д.

Приклад порівняння тренда

Рис.1 Порівняння тренда вимірюваного газосодержания етану і даних хімічної лабораторії