Χρωματογράφοι και η χρήση τους στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας

Η συσκευή χρωματογραφικού διαχωρισμού και ανάλυσης μειγμάτων ουσιών ονομάζεται χρωματογράφος... Ο χρωματογράφος αποτελείται από: σύστημα εισαγωγής δείγματος, χρωματογραφική στήλη, ανιχνευτή, σύστημα καταχώρησης και θερμοστατικό σύστημα και συσκευές λήψης των διαχωρισμένων συστατικών. Οι χρωματογράφοι είναι υγροί και αέριοι, ανάλογα με τη συνολική κατάσταση της κινητής φάσης. Η χρωματογραφία ανάπτυξης χρησιμοποιείται συχνότερα.

Ο χρωματογράφος λειτουργεί ως εξής. Το φέρον αέριο τροφοδοτείται συνεχώς από το μπαλόνι στη χρωματογραφική στήλη μέσω ρυθμιστών πίεσης και ροής μεταβλητού ή σταθερού ρυθμού. Η στήλη τοποθετείται σε θερμοστάτη και γεμίζεται με ροφητικό. Η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή και είναι στην περιοχή έως και 500 °C.

Τα υγρά και τα αέρια δείγματα εγχέονται με σύριγγα. Η στήλη διαχωρίζει το μείγμα πολλαπλών συστατικών σε πολλά δυαδικά μείγματα που περιλαμβάνουν τόσο τον φορέα όσο και ένα από τα αναλυόμενα συστατικά. Ανάλογα με το βαθμό στον οποίο τα συστατικά των δυαδικών μιγμάτων απορροφώνται, τα μείγματα εισέρχονται στον ανιχνευτή με μια ορισμένη σειρά.Με βάση το αποτέλεσμα ανίχνευσης, καταγράφεται η αλλαγή στη συγκέντρωση των συστατικών εξόδου. Οι διεργασίες που συμβαίνουν στον ανιχνευτή μετατρέπονται σε ηλεκτρικό σήμα και στη συνέχεια καταγράφονται με τη μορφή χρωματογράμματος.

Τα τελευταία δέκα χρόνια, έχει γίνει ευρέως διαδεδομένο στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. χρωματογραφική ανάλυση λαδιού μετασχηματιστή, που δείχνει καλά αποτελέσματα στη διάγνωση των μετασχηματιστών, βοηθά στον εντοπισμό αερίων που είναι διαλυμένα στο λάδι και στον προσδιορισμό της παρουσίας ελαττωμάτων στον μετασχηματιστή.

Ο ηλεκτρολόγος παίρνει απλώς ένα δείγμα λάδι μετασχηματιστή, τον παραδίδει στο εργαστήριο, όπου ο υπάλληλος της χημικής υπηρεσίας πραγματοποιεί χρωματογραφική ανάλυση, μετά την οποία μένει να εξαχθούν τα σωστά συμπεράσματα από τα αποτελέσματα που προέκυψαν και να αποφασίσει εάν θα χρησιμοποιηθεί περαιτέρω ο μετασχηματιστής ή εάν χρειάζεται επισκευή ή αντικατάσταση.

Ανάλογα με τη μέθοδο απαέρωσης λαδιού μετασχηματιστή, υπάρχουν διάφοροι τρόποι λήψης δείγματος. Στη συνέχεια, ας δούμε δύο από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους.

Εάν η απαέρωση πραγματοποιείται με κενό, το δείγμα λαμβάνεται σε σφραγισμένες γυάλινες σύριγγες των 5 ή 10 ml. Η σύριγγα ελέγχεται ως προς τη στεγανότητα ως εξής: τραβήξτε το έμβολο μέχρι το τέλος, κολλήστε το άκρο της βελόνας στο πώμα, σπρώξτε το έμβολο, φέρνοντάς το στη μέση της σύριγγας και, στη συνέχεια, βυθίστε το πώμα με τη βελόνα κολλημένη σε αυτό. μαζί με τη σύριγγα με το έμβολο μισοπιεσμένο, κάτω από το νερό. Εάν δεν υπάρχουν φυσαλίδες αέρα, η σύριγγα είναι σφιγμένη.

Ο μετασχηματιστής διαθέτει σωλήνα διακλάδωσης για δειγματοληψία λαδιού.Ο σωλήνας διακλάδωσης καθαρίζεται, αποστραγγίζεται μια ορισμένη ποσότητα στάσιμου λαδιού σε αυτόν, η σύριγγα και η συσκευή εξαγωγής λαδιού πλένονται με λάδι και στη συνέχεια λαμβάνεται δείγμα. Η λειτουργία δειγματοληψίας εκτελείται με την ακόλουθη σειρά. Ένα μπλουζάκι 5 με βύσμα 7 συνδέεται με τον σωλήνα διακλάδωσης 1 χρησιμοποιώντας τον σωλήνα 2 και ο σωλήνας 3 συνδέεται σε μια βρύση 4.

Η βαλβίδα του μετασχηματιστή ανοίγει, στη συνέχεια ανοίγει η βρύση 4, αποστραγγίζονται έως και 2 λίτρα λαδιού μετασχηματιστή και στη συνέχεια κλείνουν. Η βελόνα της σύριγγας 6 εισάγεται μέσω του βύσματος 7 του μπλουζιού 5 και η σύριγγα γεμίζει με λάδι. Ανοίξτε λίγο τη βαλβίδα 4, πιέστε λάδι από τη σύριγγα - αυτό είναι το πλύσιμο της σύριγγας, αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται 2 φορές. Στη συνέχεια, πάρτε ένα δείγμα λαδιού σε μια σύριγγα, αφαιρέστε το από το βύσμα και κολλήστε το σε ένα έτοιμο βύσμα.

Κλείστε τη βαλβίδα του μετασχηματιστή, αφαιρέστε το σύστημα εξαγωγής λαδιού. Η σύριγγα επισημαίνεται με ένδειξη της ημερομηνίας, του ονόματος του υπαλλήλου που πήρε το δείγμα, του ονόματος της τοποθεσίας, της σήμανσης του μετασχηματιστή, του τόπου λήψης του λαδιού (δεξαμενή, είσοδος), μετά την οποία η σύριγγα τοποθετείται στο ένα ειδικό δοχείο, το οποίο αποστέλλεται στο εργαστήριο. Συχνά, η σήμανση γίνεται σε συντομευμένη μορφή και η αποκωδικοποίηση καταγράφεται στο αρχείο καταγραφής.

Εάν σχεδιάζεται μερικός διαχωρισμός των διαλυμένων αερίων, το δείγμα λαμβάνεται σε ειδικό συλλέκτη λαδιού. Η ακρίβεια θα είναι μεγαλύτερη, αλλά θα απαιτείται μεγαλύτερος όγκος λαδιού, έως τρία λίτρα. Το έμβολο 1 αρχικά βυθίζεται στον πυθμένα, η φυσαλίδα 2, εξοπλισμένη με έναν αισθητήρα θερμοκρασίας 3, με τη βαλβίδα 4 κλειστή, βιδώνεται στην οπή 5, ενώ η βαλβίδα 6 είναι κλειστή. Το βύσμα 8 κλείνει την οπή 7 στο κάτω μέρος του κάρτερ λαδιού.Το δείγμα λαμβάνεται από το ακροφύσιο 9, κλειστό με πώμα συνδεδεμένο στην παλέτα του μετασχηματιστή. Στραγγίζουμε 2 λίτρα λάδι.

Στο σωλήνα διακλάδωσης προσαρμόζεται ένας σωλήνας με παξιμάδι σύνδεσης 10. Η ένωση με το παξιμάδι κατευθύνεται προς τα πάνω, γεγονός που επιτρέπει στο λάδι να στραγγίζει λίγο λίγο, όχι περισσότερο από 1 ml ανά δευτερόλεπτο. Η φυσαλίδα 2 βγαίνει και η ράβδος 11 πιέζεται πάνω στο έμβολο 1 μέσω του ανοίγματος 7, ανυψώνοντάς το. Περιστρέφοντας τον συλλέκτη λαδιού, το παξιμάδι 10 βιδώνεται στην οπή 5 μέχρι να σταματήσει η ροή του λαδιού.

Ο διαχωριστής λαδιού γεμίζει με λάδι μετασχηματιστή με ρυθμό μισού λίτρου ανά λεπτό. Όταν η λαβή 12 του εμβόλου 1 εμφανιστεί στην οπή 7, το βύσμα 8 είναι τοποθετημένο στη θέση του, στην οπή 7. Η παροχή λαδιού διακόπτεται, ο εύκαμπτος σωλήνας δεν έχει αποσυνδεθεί, ο συλλέκτης λαδιού είναι αναποδογυρισμένος, το εξάρτημα 10 είναι αποσυνδεδεμένο, διασφαλίζεται ότι το λάδι φτάνει στο ακροφύσιο 5, η φυσαλίδα 2 βιδώνεται στη θέση της, η βαλβίδα 4 πρέπει να είναι κλειστή. Ο συλλέκτης λαδιού αποστέλλεται στο εργαστήριο για χρωματογραφική ανάλυση.

Τα δείγματα αποθηκεύονται μέχρι την ανάλυση για όχι περισσότερο από μία ημέρα. Η εργαστηριακή ανάλυση επιτρέπει τη λήψη αποτελεσμάτων που δείχνουν μια απόκλιση της περιεκτικότητας σε διαλυμένα αέρια από τον κανόνα, σε σχέση με την οποία η ηλεκτροτεχνική υπηρεσία αποφασίζει για τη μελλοντική τύχη του μετασχηματιστή.

Η χρωματογραφική ανάλυση σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε την περιεκτικότητα στο διαλυμένο λάδι: διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, μονοξείδιο του άνθρακα, καθώς και μεθάνιο, αιθάνιο, ακετυλένιο και αιθυλένιο, άζωτο και οξυγόνο. Η παρουσία αιθυλενίου, ακετυλενίου και διοξειδίου του άνθρακα αναλύεται συχνότερα. Όσο μικρότερη είναι η ποσότητα των αναλυόμενων αερίων, τόσο μικρότερη είναι η ποικιλία των αρχικών αστοχιών.

Επί του παρόντος, χάρη στη χρωματογραφική ανάλυση, είναι δυνατός ο εντοπισμός δύο ομάδων αστοχιών μετασχηματιστή:

• Ελαττώματα μόνωσης (εκροές σε μόνωση χαρτιού-ελαίου, υπερθέρμανση στερεάς μόνωσης).

• Βλάβες σε ενεργά μέρη (υπερθέρμανση μετάλλου, διαρροή σε λάδι).

Τα ελαττώματα της πρώτης ομάδας συνοδεύονται από την απελευθέρωση μονοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του άνθρακα. Η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα χρησιμεύει ως κριτήριο για την κατάσταση των μετασχηματιστών ανοιχτής αναπνοής και την προστασία από άζωτο του λαδιού μετασχηματιστή. Έχουν προσδιοριστεί κρίσιμες τιμές συγκέντρωσης, οι οποίες επιτρέπουν την εκτίμηση για επικίνδυνα ελαττώματα της πρώτης ομάδας. υπάρχουν ειδικά τραπέζια.

Τα ελαττώματα της δεύτερης ομάδας χαρακτηρίζονται από το σχηματισμό ακετυλενίου και αιθυλενίου στο λάδι και υδρογόνου και μεθανίου ως συνοδευτικά αέρια.

Τα ελαττώματα της πρώτης ομάδας, που σχετίζονται με τη ζημιά στη μόνωση των περιελίξεων, αντιπροσωπεύουν τον μεγαλύτερο κίνδυνο. Ακόμη και με μια ελαφρά μηχανική επίδραση στο σημείο του ελαττώματος, μπορεί ήδη να σχηματιστεί ένα τόξο. Τέτοιοι μετασχηματιστές χρειάζονται κυρίως επισκευή.

Αλλά το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να δημιουργηθεί για άλλους λόγους που δεν σχετίζονται με την αστοχία των πηνίων, για παράδειγμα, οι αιτίες μπορεί να είναι η γήρανση του λαδιού ή συχνές υπερφορτώσεις και υπερθέρμανση που σχετίζονται με αστοχία του συστήματος ψύξης. Υπάρχουν περιπτώσεις που ο άνθρακας διοξείδιο τροφοδοτείται εσφαλμένα στο σύστημα ψύξης αντί για άζωτο, επομένως είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τη χημική ανάλυση και τα δεδομένα ηλεκτρικών δοκιμών πριν εξαγάγετε συμπεράσματα. Μπορείτε να συγκρίνετε τα δεδομένα χρωματογραφικής ανάλυσης ενός παρόμοιου μετασχηματιστή που λειτουργεί υπό παρόμοιες συνθήκες.

Κατά τη διάρκεια της διάγνωσης, η θέση της μόνωσης θα έχει σκούρο καφέ χρώμα και θα ξεχωρίζει σαφώς στο γενικό φόντο ολόκληρης της μόνωσης. Πιθανά ίχνη διαρροής στη μόνωση με τη μορφή διακλαδισμένων βλαστών.

Τα σφάλματα στις ηλεκτροφόρες συνδέσεις που βρίσκονται κοντά σε στερεά μόνωση είναι τα πιο επικίνδυνα. Η αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα δείχνει ότι επηρεάζεται η στερεά μόνωση, ακόμη περισσότερο όταν συγκρίνουμε τα αναλυτικά δεδομένα για έναν παρόμοιο μετασχηματιστή. Μετρήστε την αντίσταση των περιελίξεων, προσδιορίστε τη δυσλειτουργία. Οι μετασχηματιστές με αυτά τα ελαττώματα, καθώς και με ελαττώματα της πρώτης ομάδας, πρέπει πρώτα να επισκευαστούν.

Σε περίπτωση υπέρβασης του ασετυλενίου και του αιθυλενίου σε κανονική συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα, συμβαίνει υπερθέρμανση του μαγνητικού κυκλώματος ή τμημάτων της δομής. Ένας τέτοιος μετασχηματιστής χρειάζεται επισκευή μέσα στους επόμενους έξι μήνες. Είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη άλλες αιτίες, για παράδειγμα που σχετίζονται με δυσλειτουργία του συστήματος ψύξης.

Κατά τις εργασίες επισκευής μετασχηματιστών με εντοπισμένη βλάβη της δεύτερης ομάδας, βρίσκουν στερεά και παχύρρευστα προϊόντα αποσύνθεσης λαδιού στα σημεία βλάβης, έχουν μαύρο χρώμα. Όταν ο μετασχηματιστής επανεκκινηθεί μετά την επισκευή, μια γρήγορη ανάλυση, εντός του πρώτου μήνα μετά την επισκευή, πιθανότατα θα δείξει την παρουσία αερίων που είχαν εντοπιστεί προηγουμένως, αλλά η συγκέντρωσή τους θα είναι πολύ χαμηλότερη. η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα δεν θα αυξηθεί. Εάν η συγκέντρωση αρχίσει να αυξάνεται, το ελάττωμα παραμένει.

Οι μετασχηματιστές με προστασία μεμβράνης λαδιού και άλλοι μετασχηματιστές για τους οποίους η ανάλυση δεν επιβεβαιώνει την ύποπτη ζημιά στη στερεά μόνωση θα υποβάλλονται σε προηγμένη χρωματογραφική ανάλυση διαλυμένου αερίου.

Η ζημιά στη στερεά μόνωση που συνοδεύεται από συχνές εκκενώσεις είναι ο πιο επικίνδυνος τύπος βλάβης. Εάν δύο ή περισσότεροι λόγοι συγκέντρωσης αερίου το υποδεικνύουν, η περαιτέρω λειτουργία του μετασχηματιστή είναι επικίνδυνη και επιτρέπεται μόνο με την άδεια του κατασκευαστή και το ελάττωμα δεν πρέπει να επηρεάζει τη στερεά μόνωση.

Η χρωματογραφική ανάλυση επαναλαμβάνεται κάθε δύο εβδομάδες και εάν εντός τριών μηνών η αναλογία των συγκεντρώσεων των διαλυμένων αερίων δεν αλλάξει, τότε η άκαμπτη μόνωση δεν επηρεάζεται.

Ο ρυθμός μεταβολής της συγκέντρωσης αερίου υποδεικνύει επίσης ελαττώματα. Με συχνές εκκενώσεις στο λάδι, η ακετυλίνη αυξάνει τη συγκέντρωσή της κατά 0,004-0,01% το μήνα ή περισσότερο, και κατά 0,02-0,03% το μήνα-με συχνές εκκενώσεις σε στερεά μόνωση. Κατά την υπερθέρμανση, ο ρυθμός αύξησης της συγκέντρωσης ακετυλενίου και μεθανίου μειώνεται, στην περίπτωση αυτή είναι απαραίτητο να απαερωθεί το λάδι και στη συνέχεια να αναλυθεί μία φορά κάθε έξι μήνες.

Σύμφωνα με τους κανονισμούς, η χρωματογραφική ανάλυση του λαδιού του μετασχηματιστή πρέπει να πραγματοποιείται κάθε έξι μήνες και οι μετασχηματιστές 750 kV πρέπει να αναλύονται δύο εβδομάδες μετά την έναρξη λειτουργίας.

Εργαστηριακός έλεγχος λαδιού μετασχηματιστή για χημική χρωματογραφική ανάλυση

Η αποτελεσματική διάγνωση του λαδιού μετασχηματιστή με χρωματογραφική ανάλυση επιτρέπει σήμερα τη μείωση του όγκου της εργασίας για την ακριβή συντήρηση των μετασχηματιστών σε πολλά συστήματα ισχύος.Δεν είναι πλέον απαραίτητη η αποσύνδεση των δικτύων για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών μόνωσης, αρκεί μόνο να ληφθεί ένα δείγμα από το λάδι του μετασχηματιστή.

Έτσι, η χρωματογραφική ανάλυση του λαδιού μετασχηματιστή σήμερα είναι μια απαραίτητη μέθοδος για την παρακολούθηση των ελαττωμάτων του μετασχηματιστή στο αρχικό στάδιο της εμφάνισής τους, σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την αναμενόμενη φύση των ελαττωμάτων και τον βαθμό ανάπτυξής τους. Αξιολογείται η κατάσταση του μετασχηματιστή από τις συγκεντρώσεις των αερίων που είναι διαλυμένα στο πετρέλαιο και το ρυθμό αύξησής τους, συγκρίνοντάς τες με τις οριακές τιμές. Για μετασχηματιστές με τάση 100 kV και άνω, μια τέτοια ανάλυση πρέπει να πραγματοποιείται τουλάχιστον μία φορά κάθε έξι μήνες.

Είναι οι χρωματογραφικές μέθοδοι ανάλυσης που καθιστούν δυνατή την εκτίμηση του βαθμού φθοράς των μονωτών, της υπερθέρμανσης των εξαρτημάτων που μεταφέρουν ρεύμα και της παρουσίας ηλεκτρικών εκκενώσεων στο λάδι. Με βάση την έκταση της αναμενόμενης βλάβης της μόνωσης του μετασχηματιστή, με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν μετά από μια σειρά αναλύσεων, είναι δυνατό να εκτιμηθεί η ανάγκη να τεθεί εκτός λειτουργίας ο μετασχηματιστής και να τεθεί για επισκευή. Όσο νωρίτερα εντοπιστούν τα αναπτυσσόμενα ελαττώματα, τόσο μικρότερος είναι ο κίνδυνος τυχαίας βλάβης και τόσο μικρότερος θα είναι ο όγκος των εργασιών επισκευής.