Strana 5 od 9

Kromatografska analiza plinova otopljenih u transformatorskom ulju

Potreba za kontrolom promjena u sastavu ulja tokom rada transformatora postavlja pitanje izbora takvog analitička metoda, koji bi mogao osigurati pouzdano kvalitativno i kvantitativno određivanje spojeva sadržanih u transformatorskom ulju. U najvećoj mjeri ove zahtjeve ispunjava hromatografija, koja je složena metoda koja kombinuje fazu razdvajanja složenih smjesa na pojedinačne komponente i fazu njihovog kvantitativnog određivanja. Na osnovu rezultata ovih analiza procjenjuje se stanje opreme napunjene uljem.

Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju omogućava prepoznavanje nedostataka transformatora u ranoj fazi njihovog razvoja, očekivane prirode kvara i stepena postojećeg oštećenja. Stanje transformatora se ocjenjuje poređenjem kvantitativnih podataka dobijenih analizom sa granične vrijednosti koncentracija gasa i brzina rasta koncentracije gasa u nafti. Ova analiza za transformatore napona od 110 kV i više mora se provoditi najmanje jednom svakih 6 mjeseci.

Glavni gasovi koji karakterišu određene vrste defekata u transformatoru su: vodonik H2, acetilen C2H2, etan C2H6, metan CH4, etilen C2H4, CO oksid i ugljen dioksid CO2.

Vodik karakterizira električne defekte (djelimična, iskri i lučna pražnjenja u ulju); acetilen - pregrijavanje aktivnih elemenata; etan - termičko zagrevanje ulja i čvrsta izolacija namotaja u temperaturnom opsegu do 300°C; etilen - visokotemperaturno zagrijavanje ulja i čvrste izolacije namotaja iznad 300°C; ugljični monoksid i dioksid - pregrijavanje i pražnjenja u čvrstoj izolaciji namotaja.

Analizom količine i omjera ovih plinova u transformatorskom ulju mogu se otkriti sljedeći nedostaci u transformatoru.

1. Pregrijavanje strujnih dijelova i strukturnih elemenata magnetskog kola. Glavni gasovi: etilen ili acetilen. Karakteristični gasovi: vodonik, metan i etan. Ako je na čvrstu izolaciju oštećena, koncentracije vodikovog oksida i vodikovog dioksida primjetno se povećavaju.

Pregrijavanje dijelova pod naponom može se utvrditi: izgaranjem kontakata sklopnih uređaja; popuštanje elektrostatičkog štita; slabljenje i zagrijavanje kontaktnih spojeva niskonaponskih namotaja ili klinova ulaza; slomljeno lemljenje elemenata namotaja; kratki spoj provodnika namotaja i drugi kvarovi.

Pregrijavanje konstruktivnih elemenata magnetnog kola može se utvrditi: nezadovoljavajućom izolacijom elektro čeličnih limova; kršenje izolacije vučnih šipki, greda jarma s stvaranjem kratkog spoja; opće grijanje i neprihvatljivo lokalno grijanje od magnetnih lutajućih polja u gredama jarma, zavojima, prstenovima za prešanje; neispravno uzemljenje magnetskog kola i drugi kvarovi.

2. Defekti čvrste izolacije. Ovi nedostaci mogu biti uzrokovani pregrijavanjem izolacije od dijelova pod naponom i električnim pražnjenjem u izolaciji. Kada se izolacija od dijelova pod naponom pregrije, glavni plinovi su ugljični monoksid i ugljični dioksid, njihov omjer CO2/CO je obično veći od 13; karakteristični gasovi niskog sadržaja su vodonik, metan, etilen i etan; acetilena obično nema.

Prilikom pražnjenja u čvrstoj izolaciji, glavni plinovi su acetilen i vodonik, a karakteristični plinovi bilo kojeg sadržaja su metan i etilen. U ovom slučaju, omjer CO 2 /CO je obično manji od 5.

3. Električna pražnjenja u ulju. To su djelomična, iskrista i lučna pražnjenja. At djelimična pražnjenja glavni gas je vodonik; karakteristični gasovi sa niskim sadržajem su metan i etilen. U iskri i lučnom pražnjenju, glavni gasovi su vodonik i acetilen; karakteristični gasovi sa bilo kojim sadržajem su metan i etilen.

Nakon utvrđivanja kvara i potvrđivanja sa najmanje dva do tri naredna mjerenja, potrebno je planirati stavljanje transformatora iz upotrebe, prvenstveno kod kvarova grupe 2. Što prije transformator sa defektom u razvoju bude stavljen iz upotrebe, manji je rizik od hitnog oštećenja i manji je volumen radovi na popravci.

Ukoliko bi se na osnovu dijagnostičkih rezultata transformator trebalo isključiti iz rada, a iz nekih objektivnih razloga to nije moguće učiniti, treba ga ostaviti pod kontrolom čestim uzorkovanjem ulja i hromatografskom analizom gasova.

Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju omogućava da se identifikuju ne samo defekti u razvoju transformatora, već i opće stanje izolacije njegovih namotaja. Objektivni pokazatelj koji omogućava procjenu stepena istrošenosti izolacije namota transformatora je stupanj njegove polimerizacije, čije smanjenje direktno karakterizira dubinu fizičkog i kemijskog uništenja (uništavanja) izolacije tokom rada. Uništavanje celulozne izolacije je praćeno povećanjem sadržaja ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida u transformatorskom ulju i stvaranjem derivata furana. Konkretno, prisustvo ukupne koncentracije CO i CO2 od više od 1% može ukazivati ​​na degradaciju celulozne izolacije. Formiranje derivata furana direktna je posljedica starenja papirne izolacije.

Metoda tečne hromatografije omogućava određivanje i kontrolu potrebnog sadržaja antioksidativnih aditiva u transformatorskom ulju koji štite ulje i druge izolacione materijale transformatora od starenja.

Transformatori sa ekološki prihvatljivim tekućim dielektricima skuplji su od tradicionalnih uljnih transformatora, ali jeftiniji od suhih transformatora i uspješno se takmiče s njima u pogledu Sigurnost od požara u distributivnim mrežama 6…35 kV.

9.7. Kromatografska analiza plinova otopljenih u transformatorskom ulju

Potreba za praćenjem promjena sastava ulja tokom rada transformatora postavlja pitanje izbora analitičke metode koja bi mogla osigurati pouzdano kvalitativno i kvantitativno određivanje spojeva sadržanih u transformatorskom ulju. U najvećoj mjeri ove zahtjeve ispunjava hromatografija, koja je složena metoda koja kombinuje fazu razdvajanja složenih smjesa na pojedinačne komponente i fazu njihovog kvantitativnog određivanja. Na osnovu rezultata ovih analiza procjenjuje se stanje opreme napunjene uljem.

Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju omogućava prepoznavanje nedostataka transformatora u ranoj fazi njihovog razvoja, očekivane prirode kvara i stepena postojećeg oštećenja. Stanje transformatora se ocjenjuje poređenjem kvantitativnih podataka dobijenih analizom sa graničnim vrijednostima koncentracija plina i brzinom rasta koncentracije plina u ulju. Ova analiza za transformatore napona od 110 kV i više mora se provoditi najmanje jednom svakih 6 mjeseci.

Glavni gasovi koji karakterišu određene vrste defekata u transformatoru su: vodonik H2, acetilen C2 H2, etan C2 H6, metan CH4, etilen C2 H4, CO oksid i ugljen dioksid CO2.

Vodik karakterizira električne defekte (djelimična, iskri i lučna pražnjenja u ulju); acetilen – pregrijavanje aktivnih elemenata; etan – termičko zagrevanje ulja i čvrsta izolacija namotaja u temperaturnom opsegu do 300°C; etilen – visokotemperaturno zagrevanje ulja i čvrste izolacije namotaja iznad 300°C; ugljični monoksid i dioksid - pregrijavanje i pražnjenja u čvrstoj izolaciji namotaja.

Analizom količine i omjera ovih plinova u transformatorskom ulju mogu se otkriti sljedeći nedostaci u transformatoru.

1 . Pregrijavanje strujnih dijelova i strukturnih elemenata magnetnog jezgra . Glavni gasovi: etilen ili acetilen. Karakteristični gasovi: vodonik, metan i etan. Ako je na čvrstu izolaciju oštećena, koncentracije vodikovog oksida i vodikovog dioksida primjetno se povećavaju.

Pregrijavanje dijelova pod naponom može se utvrditi: izgaranjem kontakata sklopnih uređaja; popuštanje elektrostatičkog štita; slabljenje i zagrijavanje kontaktnih spojeva niskonaponskih namotaja ili klinova ulaza; slomljeno lemljenje elemenata namotaja; kratki spoj provodnika namotaja i drugi kvarovi.

Pregrijavanje konstruktivnih elemenata magnetnog kola može se utvrditi: nezadovoljavajućom izolacijom elektro čeličnih limova; kršenje izolacije vučnih šipki, greda jarma s stvaranjem kratkog spoja; opće grijanje i neprihvatljivo lokalno grijanje od magnetnih lutajućih polja u gredama jarma, zavojima, prstenovima za prešanje; neispravno uzemljenje magnetskog kola i drugi kvarovi.

2. Čvrsti izolacijski nedostaci. Ovi nedostaci mogu biti uzrokovani pregrijavanjem izolacije od dijelova pod naponom i električnim pražnjenjem u izolaciji. Kada se izolacija od dijelova pod naponom pregrije, glavni plinovi su ugljični monoksid i ugljični dioksid, njihov odnos

CO2 /CO je obično veći od 13; karakteristični gasovi niskog sadržaja su vodonik, metan, etilen i etan; acetilena obično nema.

Prilikom pražnjenja u čvrstoj izolaciji, glavni gasovi su acetilen i vodonik, a karakteristični gasovi bilo kog sadržaja su metan

I etilen. U ovom slučaju, omjer CO 2 /CO je obično manje od 5.

3. Električna pražnjenja u ulju. To su djelomična, iskrista i lučna pražnjenja. U delimičnim pražnjenjima, glavni gas je vodonik; karakteristični gasovi sa niskim sadržajem su metan i etilen. U iskri i lučnom pražnjenju, glavni gasovi su vodonik

I acetilen; karakteristični gasovi sa bilo kojim sadržajem su metan i etilen.

Nakon utvrđivanja kvara i potvrđivanja sa najmanje dva ili tri naredna mjerenja, potrebno je planirati stavljanje transformatora iz upotrebe, prvenstveno kod kvarova grupe 2. Što prije transformator sa defektom u razvoju bude stavljen iz upotrebe, manji je rizik od hitnog oštećenja i obim popravke.

Ukoliko bi se na osnovu dijagnostičkih rezultata transformator trebalo isključiti iz rada, a iz nekih objektivnih razloga to nije moguće učiniti, treba ga ostaviti pod kontrolom čestim uzorkovanjem ulja i hromatografskom analizom gasova.

Kromatografska analiza plinova otopljenih u ulju omogućava da se identifikuju ne samo defekti u razvoju transformatora, već i opće stanje izolacije njegovih namotaja. Objektivni pokazatelj koji vam omogućava da procijenite stepen istrošenosti izolacije namota transformatora je stepen njegove polimerizacije, čije smanjenje

direktno karakterizira dubinu fizičkog i kemijskog uništenja (uništavanja) izolacije tijekom rada. Uništavanje celulozne izolacije je praćeno povećanjem sadržaja ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida u transformatorskom ulju i stvaranjem derivata furana. Konkretno, prisustvo ukupne koncentracije CO i CO2 od više od 1% može ukazivati ​​na degradaciju celulozne izolacije. Formiranje derivata furana direktna je posljedica starenja papirne izolacije.

Metoda tečne hromatografije omogućava određivanje i kontrolu potrebnog sadržaja antioksidativnih aditiva u transformatorskom ulju koji štite ulje i druge izolacione materijale transformatora od starenja.

9.8. Popravka transformatora

Transformatori su najsloženija oprema u sistemima napajanja. Popravak transformatora povezan s njegovim smanjenjem tlaka, uklanjanjem i popravkom aktivnog dijela zahtijeva visoko kvalifikovano osoblje za popravku i velike materijalne i vremenske troškove.

Iznošenje transformatora na popravku nakon određenog kalendarskog perioda ne može se smatrati dovoljno opravdanim, jer se potpuno funkcionalan transformator može iznijeti na planirane popravke. Stoga se tekuće i kapitalne popravke transformatora sistema za napajanje izvode u skladu sa njihovim stvarnim tehničkim stanjem (RTS sistem).

Za procjenu stvarnog stanja transformatora kada je održavanje Periodično se sprovode preventivne provjere, mjerenja, ispitivanja i dijagnostika. Ukoliko se otkriju ili predvide očigledni nedostaci ili nedostaci u razvoju koji mogu dovesti do kvara transformatora, planira se njegovo odnošenje na popravku.

Unaprijed se provodi niz organizacijskih i tehničkih mjera kako bi se osiguralo nesmetano izvođenje popravki: priprema prostorija (lokacije), mehanizmi za podizanje, oprema, alati, materijali, rezervni dijelovi. Osim toga, sastavlja se izjava o obimu radova i predračun, koji su početni dokumenti za utvrđivanje troškova rada i novca, vremena popravke i potrebe za materijalom.

Svaki popravak transformatora povezan sa smanjenjem pritiska i uklanjanjem aktivnog dijela smatra se velikim popravkom. Ovisno o stanju aktivnog dijela, postoje:

velike popravke bez zamjene namotaja;

velike popravke sa djelomičnom ili potpunom zamjenom namotaja, ali bez popravke magnetnog sistema;

remont sa zamjenom namotaja i djelomičnim ili potpunim popravkom magnetnog sistema.

Popravka transformatora snage do 6300 kV. A provodi se, u pravilu, u specijalizovanim preduzećima za popravke. Popravka transformatora veće snage, za koje troškovi transporta mogu premašiti troškove popravke, vrši se direktno na trafostanicama. U tom slučaju, osoblje specijalizovane kompanije za popravku odlazi na mjesto gdje je transformator instaliran.

Po završetku popravke, aktivni dio transformatora se ispere suhim transformatorskim uljem. Za staru električnu opremu sa vijekom trajanja više od 25 godina, potrebno je intenzivno ispiranje aktivnog dijela, dodavanjem posebnih aditiva s povećanom sposobnošću rastvaranja ulju za ispiranje. To omogućava intenziviranje procesa odvajanja vode, mehaničkih nečistoća, produkata starenja ulja i čvrstih materija iz izolacije i aktivnog dijela transformatora. izolacioni materijali, što pozitivno utiče na karakteristike izolacije.

Čvrsta izolacija namotaja transformatora je higroskopna. Tokom perioda popravke na otvorenom aktivnom dijelu, izolacija namotaja upija vlagu iz okruženje. Stoga se po završetku popravka postavlja pitanje potrebe za sušenjem izolacije namotaja transformatora.

Transformatori čiji su namoti u potpunosti ili djelimično zamijenjeni tokom popravka podliježu obaveznom sušenju. Transformatori koji su remontovani bez zamene namotaja mogu se pustiti u rad bez sušenja izolacije pod uslovima:

karakteristike izolacije ne prelaze normalizovane vrednosti;

trajanje boravka aktivnog dijela na na otvorenom T otvoren pri određenoj vlažnosti ne prelazi vrijednosti ​​date u tabeli. 4.1.

Sušenje izolacije se vrši zagrevanjem u vakum ormanima, suvim toplim vazduhom u posebnim komorama, u sopstvenom rezervoaru (bez ulja).

Vakum ubrzava isparavanje vlage i olakšava njeno oslobađanje iz izolacije. Prethodno zagrejani aktivni deo transformatora smešten je u vakumski orman. Održavanjem određene temperature i vakuumskih uslova, izolacija se suši. Ova metoda sušenja je prilično složena, zahtijeva značajne troškove i koristi se kao

obično u pogonima za proizvodnju transformatora i velikim pogonima za popravku.

Prilikom sušenja izolacije suhim zagrijanim zrakom, aktivni dio transformatora se postavlja u komoru koja je toplinski izolirana i iznutra zaštićena od požara. IN donji dio Komora koristi puhalo za dovod zagrijanog suvog zraka, koji se uklanja kroz ispušni otvor u gornjem dijelu komore.

Jedna od najčešćih metoda u radu je metoda sušenja izolacije u vlastitom rezervoaru bez ulja pomoću vakuuma dozvoljenog za dizajn rezervoara. Na površini rezervoara 1 (slika 9.6) nalazi se magnetizirajući namot 2 povezan sa izvorom AC napon U. Između rezervoara i namotaja postavlja se sloj toplotne izolacije (azbest ili fiberglas).

Prilikom strujanja kroz namotaj naizmjenična struja V čelične konstrukcije transformatora, dolazi do naizmjeničnog magnetskog fluksa. Struje inducirane ovim strujanjem zagrijavaju transformator. Vlaga iz izolacije namotaja isparava.

Umeće se u otvor na poklopcu rezervoara transformatora auspuha 3, kroz koji se vlazna para uvlači u prijemnik kondenzata 5 pomoću vakuum pumpe 4. Ova pumpa stvara vakuum unutar rezervoara koji je dozvoljen za datu konstrukciju rezervoara.

Rice. 9.6. Shematski dijagram izolacija transformatora za sušenje

IN dati su analitički izrazi za proračun parametara magnetizirajućeg namotaja.

Za sve metode sušenja pomoću temperaturnih senzora

kontroliše se temperatura aktivnog dela transformatora, koja treba da bude unutar 95...105o C.

IN Tokom procesa sušenja periodično se mjeri otpor izolacije. Prilikom izvođenja mjerenja, napajanje magnetizira

Strana 5 od 13

5. HROMATOGRAFSKA ANALIZA PLINOVA Otopljenih U ULJU

U posljednjoj deceniji, hromatografska analiza plinova otopljenih u ulju postala je rasprostranjena i pokazala je zadovoljavajuće rezultate za dijagnosticiranje stanja transformatora. Elektrotehničari i električari dužni su da pravilno odaberu uzorak ulja i dostave ga u laboratoriju, a nakon izvršene analize, pravilno interpretiraju njene rezultate i donesu odluku o daljem radu transformatora.

Slika 7. Uzimanje uzorka ulja u špric

Analiza se obavlja na hromatografu, obično od strane posebno obučenih hemijskih radnika.
Postoji nekoliko metoda za odvajanje plinova od nafte, od kojih svaka ima svoje metode za uzimanje uzorka ulja. Pogledajmo dvije najčešće metode.
Uzimanje uzorka ulja u staklene šprice koristi se u slučaju oslobađanja plinova otopljenih u ulju pomoću vakuuma. Uzimanje uzoraka se vrši u medicinskim špricevama zapremine 5 ili 10 ml. Prvo se provjerava da li špric ne curi. Da biste to učinili, povucite klip do granice, a zatim umetnite kraj igle šprica u gumeni čep bez probijanja. Pritisnite šipku prema dolje, pomičući klip otprilike do polovice njegovog ulaza. U tom stanju, špric se zajedno sa čepom spušta u vodu. Odsustvo mjehurića oslobođenog zraka ukazuje na dovoljnu nepropusnost.
Za uzimanje uzorka ulja, transformator ima posebnu cijev. Prije uzorkovanja, cijev se mora očistiti od zagađivača. Prilikom uzorkovanja potrebno je ispustiti dio ulja koje je stagniralo u cijevi, isprati špric i uređaj za uzorkovanje ulja uljem. Najbolje je koristiti shemu koju preporučuju smjernice. Čep 5 (sl. 7) sa gumenim čepom 7 spojen je pomoću gumene cijevi 2 i adaptera na cijev 1 transformatora, a cijev 3 na trosmjerni ili drugi ventil 4. Cijeli sistem mora biti zaptiven. Dužina cijevi 2 je odabrana tako da je pogodna za rad sa T-om 5 i špricem 6. Otvorite ventil na transformatoru. Otvorite slavinu 4 i ispustite 1-2 litre ulja. Zatvorite slavinu 4, ubacite iglu šprica u T 5, probušite čep 7. Napunite špric uljem. Pod pritiskom ulja, klip šprica bi se trebao slobodno kretati. Otvorite (ne potpuno) slavinu 4. Da biste isprali špric, pritisnite njegov klip i istisnite ulje iz njega. Operacija se ponavlja 2 puta. Zatim, nakon što ste uvukli ulje u špricu, izvadite ga iz čahure i umetnite kraj igle u prethodno pripremljeni gumeni čep (kao kod provjere nepropusnosti šprica). Zatvorite ventil na transformatoru i odvojite sistem za ekstrakciju. Šprica napunjena uljem sa čepom stavlja se u posebnu (po mogućnosti drvenu) posudu s otvorima za špriceve, uzorak se označava i šalje u laboratorij.

Slika 8. Dijagram uređaja za uzorkovanje ulja

Prilikom obilježavanja uzorka treba zabilježiti objekat (elektrana ili trafostanica), lokalnu oznaku transformatora, mjesto uzorkovanja (rezervoar, uređaj za izmjenu slavina, čaura), datum uzorkovanja i ko je izvršio uzorkovanje. . Često se na špricu nalazi kratka etiketa simbol, koji je dešifrovan u dnevniku.

Uzimanje uzorka ulja u uzorkivač ulja vrši se pri takozvanom djelimičnom oslobađanju plinova otopljenih u ulju. Točnost rezultata analize ovdje je mnogo veća nego u prethodnom slučaju, međutim, potrebna je količina ulja velika (nekoliko litara), što otežava prikupljanje i transport uzorka. Obično koriste separator ulja kapaciteta 2,5-3 litre, čiji je dijagram prikazan na sl. 8. U normalnom položaju, klip 1 se spušta na dno, balon* 2 sa temperaturnim senzorom 3 i zatvorenim ventilom 4 je uvrnut u rupu 5. Ventil b je zatvoren. Otvor 7 na dnu separatora ulja zatvoren je čepom 8.
* Uređaj koji se koristi za odvajanje otopljenih plinova od nafte

Uzorci ulja se uzimaju iz cijevi 9, koja se nalazi u koritu transformatora i normalno zatvorena čepom. Na cijev je spojena gumena cijev prečnika 5-8 mm, koja na kraju ima spoj sa spojnom navrtkom 10. Ispustite 1,5-2 litre ulja. Priključak 10 se okreće sa navrtkom nagore (kao što je prikazano na slici 8) i protok ulja se podešava (približno 1 ml/s). Pri ovoj brzini protoka, ulje ispunjava navrtku i polako teče niz njene rubove.
Bubler 2-4 se odvrne od separatora ulja i, pritiskom na šipku 11 na dršku klipa, klip se pomiče prema gore. Šipka se ubacuje kroz otvor 7. Okrenite uređaj za uzorkovanje ulja naopako i zašrafite spojnu maticu 10 na otvor 5 dok ulje ne prestane da curi iz priključka. Posuda za ulje se puni. Brzina protoka ulja bi trebala biti približno 0,5 l/min. Kada se drška klipa 72 pojavi iz otvora 7, čep 8 treba zašrafiti na svoje mjesto.

Zaustavljanje dovoda ulja, ali bez odvajanja crijeva 9-10, okrenite uljnu posudu naopako. Nakon što smo odvrnuli spoj 10 i uverili se da ulje u potpunosti ispunjava cev 5, uvrnuti balon 2 na mesto sa zatvorenim ventilom 4. Uzorkovač ulja napunjen uljem se dostavlja u laboratoriju na analizu.
U svim slučajevima, glavni zahtjev prilikom prikupljanja i dostave uzorka ulja u laboratorij je osigurati nepropusnost i spriječiti kontaminaciju ili vlaženje ulja. Vrijeme skladištenja uzorka prije analize treba biti minimalno (ne više od jednog dana).
Nakon izvršene analize, laboratorij daje rezultate i, po pravilu, ukazuje na odstupanje od norme u sadržaju određenih otopljenih plinova. Međutim, odluku o daljem radu transformatora donosi elektrotehnička služba.
Prilikom analize utvrđuje se sadržaj ugljen-dioksid CO 2, ugljen monoksid CO, vodonik H 2 i ugljovodonici - metan CH 4, acetilen C 2 H 2, etilen C 2 H 4, etan C 2 H 6, kao i kiseonik O 2 i azot N 2. Međutim, češće se analiza ne provodi za sve navedene plinove, već za neke od njih, na primjer ugljični dioksid, acetilen i etilen. Naravno, što je manji raspon plinova uzet u obzir, to je manja mogućnost da se pravovremeno otkrije početna oštećenja transformatora.
Trenutno se hromatografskom analizom mogu odrediti dvije grupe oštećenja energetski transformatori:
1) defekti čvrste izolacije (pregrijavanje i ubrzano starenje čvrste mase električna izolacija, parcijalna pražnjenja u papirno-uljnoj izolaciji), 2) pregrijavanje metala i djelomična pražnjenja u ulju (defekti strujnih dijelova, posebno kontaktnih spojeva, magnetnih kola i strukturnih dijelova, uključujući stvaranje kratkospojnih kola i sl.) .
Defekti prve grupe karakteriziraju oslobađanje ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida. Za transformatore sa otvorenim disanjem i azotnom zaštitom ulja, kao kriterij za procjenu stanja koristi se koncentracija ugljičnog dioksida. Utvrđeno je da se opasni defekti prve grupe javljaju pri koncentracijama CO2 koje su veće od onih navedenih u tabeli. 3.
Kriterijumi za ocjenu stanja transformatora sa filmskom uljnom zaštitom bit će razmotreni u nastavku.
Drugu grupu defekata karakterizira oslobađanje etilena ili acetilena. Oba ova gasa mogu biti prisutna istovremeno, kao i prateći gasovi metan i vodonik. Opasne koncentracije date su u tabeli 3.
Kako pristupiti pitanju daljeg rada transformatora? Najveću opasnost predstavljaju ona oštećenja prve grupe koja su povezana s oštećenjem čvrste izolacije namotaja ili slavina. Svaka dodatna radnja dovoljna je da se transformator ošteti.
Mehanički udari koji nastaju čak i tijekom kratkog spoja koji nije jako blizu mogu dovesti do oštećenja izolacije na mjestu kvara, stvaranja luka i isključivanja u nuždi. Takve transformatore prvo treba odnijeti na popravak.

Da bi se ispravnije riješilo pitanje stepena hitnosti odnošenja transformatora na popravak, potrebno je uzeti u obzir niz dodatnih okolnosti. Ugljični dioksid se također može formirati iz razloga koji nisu povezani s izolacijom namotaja ili slavina. Umjereno pojačano zagrijavanje može dovesti do ovog efekta. velika površina metala ili ozbiljno starenje ulja, kao i česta preopterećenja, prekomerno uzbuđenje i kvarovi sistema hlađenja. U toku rada došlo je do pogrešnog povezivanja cilindra sa ugljičnim dioksidom umjesto dušikom na sistem zaštite dušika. U tim slučajevima, podaci električnih ispitivanja i hemijska analiza ulja (videti § 4), takođe preporuke proizvođača koje se odnose na karakteristike dizajna i podatke o oštećenosti ovog tipa transformatora. Moguće je izvršiti uporednu analizu sadržaja ugljičnog dioksida u transformatoru istog tipa, koji radi isto vrijeme pod istim uvjetima u sličnom režimu.

Tabela 3. Granične koncentracije plinova otopljenih u ulju za transformatore sa otvorenim disanjem i azotnom zaštitom ulja

Kada se iznese na popravku, oštećeni dio čvrste izolacije ima crno-smeđu boju i jasno se ističe na pozadini ostatka izolacije. Na njemu se mogu vidjeti razgranati izdanci, koji predstavljaju tragove iscjedka.
Defekti druge grupe su najopasniji ako se nalaze u neposrednoj blizini čvrste izolacije, kao i ako su strujni priključci neispravni. Ako je oštećenje zahvatilo čvrstu izolaciju, to se može utvrditi povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida, posebno u usporedbi s podacima analize za susjedni sličan transformator. Opasan kvar strujnih dijelova određuje se mjerenjem električnog otpora namotaja na jednosmjernu struju.
Takve transformatore prvo treba odnijeti na popravak, kao u slučaju oštećenja prve grupe. Općenito, povećani sadržaj etilena i acetilena uz normalan sadržaj ugljičnog dioksida ukazuje na pregrijavanje strukturnih dijelova ili magnetskog kruga. U tom slučaju velike popravke treba izvršiti u narednih 6 mjeseci. Naravno, kada se odlučuje da li će se odneti na popravku, mora se uzeti u obzir mogućnost pojave gasova iz drugih razloga koji nisu vezani za kvar na samom transformatoru, oštećenje motora električnih pumpi sistema za hlađenje, prodor gasova. od kontaktora izmjenjivača slavina pod opterećenjem, itd.
Kada se transformatori sa oštećenjem druge grupe iznesu na popravku, na mjestu oštećenja nalaze se viskozni ili čvrsti produkti razgradnje crnog ulja.
Prilikom puštanja transformatora u rad nakon većeg remonta, hromatografska analiza tokom prvog mjeseca može pokazati prisustvo prethodno otkrivenih plinova. Ako su kvarovi uklonjeni tijekom popravka, tada se koncentracija karakterističnih plinova (osim ugljičnog dioksida) naknadno smanjuje, ali se ugljični dioksid ne mijenja. Povećanje koncentracije ukazuje da kvar nije otklonjen tokom popravka.
Za transformatore sa filmskom uljnom zaštitom, kao i za druge transformatore kod kojih se na osnovu analize sumnjalo na oštećenje čvrste izolacije, ali nije otkriveno kada velika renovacija, izvršena je napredna analiza otopljenih gasova i u ulju. Stepen opasnosti od očekivane štete procjenjuje se na osnovu odnosa koncentracije gasa u skladu sa podacima u tabeli. 4.
Najopasniji nedostatak je oštećenje čvrste izolacije, koje je popraćeno djelomičnim pražnjenjima u njoj. Njegovo prisustvo se može pretpostaviti ako ga ukazuju najmanje dvije relacije u gornjoj tabeli. Rad takvih transformatora je dozvoljen samo uz suglasnost proizvođača.
Ako se u ulju otkriju djelomična pražnjenja, morate biti sigurni da nastali kvar ne utječe na čvrstu izolaciju. Da biste to učinili, hromatografsku analizu gasova rastvorenih u ulju treba ponoviti svake dve nedelje. Ako se odnos ne promijeni u roku od 3 mjeseca, onda čvrsta izolacija nije pogođena.
Dodatna potvrda oštećenja identificiranih ovim omjerima je brzina promjene koncentracije plina. Dokaz prisustva opasnog defekta je povećanje koncentracije acetilena pri parcijalnim pražnjenjima u ulju za 0,004-0,01% mjesečno ili više, a prilikom parcijalnih pražnjenja u čvrstoj izolaciji za 0,02-0,03% mjesečno. Pregrijavanje (posljednja kolona tabele) karakterizira smanjenje brzine porasta koncentracije plinova, prvenstveno metana i acetilena, te se preporučuje degaziranje ulja u rezervoaru transformatora, nakon čega slijedi uzorkovanje jednom u 2 tjedna.
Općenito, učestalost uzimanja uzoraka za hromatografsku analizu plinova otopljenih u ulju je jednom svakih 6 mjeseci. Za transformatore 750 kV dodatni uzorak se uzima 2 sedmice nakon uključivanja.
Hvala za visoka efikasnost Dijagnostikovanje stanja transformatora hromatografskom analizom gasova rastvorenih u ulju u brojnim elektroenergetskim sistemima (u Ukrajini, Mosenergo itd.) smanjen je obim posla na tradicionalnim merenjima izolacionih karakteristika transformatora koji zahtevaju njihovo gašenje.

Tabela 4. Opasni omjeri koncentracija plinova otopljenih u ulju u transformatorima sa filmskom uljnom zaštitom

Kompanija LLC NPF "Meta-Chrome" proizvodi opremu "Crystallux-4000 M", koja se koristi za kvalitetnu i tačnu hromatografsku analizu transformatorsko ulje. Prilikom ugradnje opreme i uvođenja metoda analize, Meta-chrome stručnjaci obučavaju zaposlenike kupaca za rad sa hromatografskom opremom. Rok isporuke, oprema i cijena kompleksa direktno zavise od broja i vrste predloženih istraživanja, kao i od instrumenata koji su dostupni kupcu.

Kromatografska analiza
transformatorsko ulje

Nezgode u elektroenergetskim sistemima su neugodna i opasna pojava. Kako bi se takve situacije spriječile, potrebno je poduzeti niz mjera usmjerenih na pravovremeno otkrivanje mogući problemi u radu naftno-energetske opreme. Rana dijagnoza vam omogućava da izbjegnete nezgode i sve rizike svedete na minimum. Korištenje razvoja kompanije Meta-Chrome omogućava sveobuhvatna istraživanja ulja korištenjem različitih hromatografskih metoda za određivanje sadržaja sljedećih elemenata:

• SF6 gas (RD-16.066-05).
• Polihlorovani bifenili (GOST R IEC 61619, ERA8082A).
• Derivati ​​furana (MKHf 01-99, MI-29.09.2011).
• Ionol (MI-29.09.2011, MKXi 01-99).
• Vazduh i voda (RD34.46.107-95).
• Otopljeni gasovi (ASTM D 3216, CEI/IEC60567, RD34.46.502, RD34.46.303-98).

U prosjeku, hromatografska analiza traje oko 30 minuta. U zavisnosti od konkretan zadatak, oprema kompleksa se može mijenjati.

Oprema

Kromatografski kompleks može se sastojati od jednog ili više hromatografa, ovisno o količini ispitivane tvari i popisu sastavnih dijelova. Kromatografski kompleks uključuje Potrošni materijal I pomoćna oprema. Potreba za nekoliko dodatni uređaji zbog razlike u metodama hromatografske analize i osiguravanja maksimalne lakoće upotrebe opreme. Dakle, pomoćni uređaji značajno olakšavaju analitički proces, jer nema potrebe za ponovnom ugradnjom detektora i kolona, ​​prebacivanjem plinova, obezbjeđivanjem obavezne kalibracije nakon prestrojavanja itd. Da bi kompleks ušao u radni režim, potrebno je samo 30 minuta od trenutka uključivanja. on. Praktičan je i pouzdan za upotrebu, jer ga ne treba stalno rekonfigurirati ili mijenjati na bilo koji način, ovisno o vrsti analize koja se izvodi.

Osnovni laboratorijski zahtjevi