Хроматографический анализ

газов растворенных в трансформаторном масле
Анализ растворенных газов в трансформаторном масле — АРГ, помогает выявить дефекты электрического или термического характера силовых трансформаторов.
Хроматографический анализ выявляет дефекты силовых трансформаторов на ранней стадии развития. При анализе определяют концентрацию следующих газов — водорода, метана, ацетилена, этилена, этана, оксида углерода, диоксида углерода. В дальнейшем сравнивается концентрация газов с начальными значениями и предыдущими анализами, на основании скорости роста концентрации и соотношений пар газов делаются выводы о наличии тех или иных дефектов силовых трансформаторов.
Характерные газы для определенного вида дефектов:
  • водород - частичные разряды, искровые и дуговые разряды;
  • ацетилен - электрическая дуга, искрение.
  • этилен - нагрев масла и бумажно-масляной изоляции выше 600 °С;
  • метан - нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур 400 - 600 °C или нагрев масла и бумажно-масляной изоляции, сопровождающийся разрядами;
  • этан - нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур 300 - 400 °C;
  • оксид и диоксид углерода - старение и увлажнение масла и/или твердой изоляции;
  • диоксид углерода - нагрев твердой изоляции.
Загазованность трансформаторного масла происходит и на бездефектных трансформаторах
Для проведения точной диагностики, необходимо учитывать условия эксплуатации трансформаторов. Загазованность трансформаторного масла происходит на бездефектных силовых трансформаторах при наличии следующих факторов:
  • остаточные концентрации газов после ремонта трансформатора (если не была проведена дегазация масла);
  • увеличение нагрузки трансформатора;
  • перемешивание свежего масла с остатками старого, насыщенного газами, находящегося в системе охлаждения, баках РПН, расширителе и т.д.;
  • доливка маслом, бывшим в эксплуатации и содержащим растворенные газы;
  • проведение сварочных работ на баке;
  • повреждения масляных насосов с неэкранированным статором;
  • перегревы из-за дефектов системы охлаждения (засорение наружной поверхности охладителей, отключение части масляных насосов и др.);
  • перегрев масла теплоэлектронагревателями при его обработке в дегазационных и других установках;
  • переток газов из бака расширителя контактора РПН в бак расширителя трансформатора, имеющего РПН типа РС-3 или РС-4;
  • сезонные изменения интенсивности процесса старения;
  • воздействие токов короткого замыкания и др.
Кроме концентрации газов, для интерпретации результатов используются отношения пар газов — ацетилен/этилен, метан/водород и этилен/этан. Например, если отношение ацетилен/этилен находится в диапазоне 0.1−3, метан/водород 0.1−1, а этилен/этан более 3, это свидетельствует о разрядах большой мощности между обмотками или катушками, или между катушками на землю. Вероятность совпадения прогнозируемого и фактического дефектов в трансформаторах при использовании АРГ — 95%.
Периодичность проведения АРГ для трансформаторов напряжением 110 кВ мощностью менее 60 МВА — через 6 мес. после включения и далее не реже 1 раза в 6 мес. При развитии дефектов периодичность хроматографического анализа определяется динамикой изменения концентраций газов и продолжительностью развития дефектов.
Если в результате анализа концентрация газа в масле меньше граничной и скорость нарастания меньше 10% в месяц, то нет данных, указывающих на наличие развивающегося дефекта в этом трансформаторе; контроль по АРГ проводится по графику — один раз в 6 мес. При превышении измеренной концентрации над граничной, при скорости нарастания меньше 10% в месяц нужно повести анализ условий эксплуатации трансформатора, возможно имеются факторы при которых повышается загазованность масла, и на основании отношений пар газов выявить дефект. В зависимости от результатов, проводятся еще 2−3 АРГ с определенной периодичностью, если скорость нарастания концентрации продолжает расти принимается решение о выводе трансформатора в ремонт. Если скорость нарастания газов меньше 10% и остается постоянной, рекомендуется провести дегазацию масла и выполнить несколько последовательных анализов, по результатам которых принимать решение о последующих действиях.
Наша компания проводит дегазацию трансформаторного масла термовакуумным способом, масло очищается от механических примесей с помощью фильтров нагревается и подается в вакуумную колонну, при необходимости регенерации масла используется адсорбционный способ.
Дегазацию мы проводим как во время ремонта трансформаторов, так и на бездефектных трансформаторах в полевых условиях с помощью мобильных установок.
Made on
Tilda