Техподдержка Контроль параметров смазочных материалов Мониторинг соостояния смазочных материалов Мониторинг трансформаторных масел Хроматографический анализ трансформаторного маслаХроматографический анализ трансформаторного масла
Хроматографический анализ газов растворенных в масле, является специальным методом, служащим для обнаружения повреждений и дефектов конструктивных узлов электрооборудования, но практически не информирующем о качестве и состоянии самого масла. Хроматографический анализ (ХАРГ) позволяет:
- отслеживать развитие процессов в оборудовании,
- выявлять дефекты на ранней стадии их развития, не обнаруживаемые традиционными способами,
- определять предполагаемый характер дефекта и степень имеющегося повреждения
- ориентироваться при определении места повреждения.
Для оценки состояния маслонаполненного оборудования используются следующие газы: водород (Н2), метан (CH4), этан (C2H6), этилен (C2H4), ацетилен (С2Н2), угарный газ (CO), углекислый газ (CO2). Кроме этого, всегда присутствуют кислород и азот, а их концентрация изменяется в зависимости от герметичности корпуса трансформатора и могут выделяться такие газы как пропан, бутан, бутен и другие, но их исследование в диагностических целях не получило широкого распространения.
Состояние оборудования оценивается сопоставлением полученных при анализе количественных данных с граничными значениями концентрации газов и по скорости роста концентрации газов в масле. Важно различать нормальные и чрезмерные объемы газа. Нормальное старение или газовая генерация изменяется в зависимости от конструкции трансформатора, нагрузки и типа изоляционных материалов.
Далее представлена взаимосвязь основных газов и наиболее характерных видов дефектов.
| водород (Н2) | Дефекты электрического характера: частичные разряды, искровые и дуговые разряды |
| метан (CH4) | Дефекты термического характера: нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур (400-600)°С или нагрев масла и бумажно-масляной изоляции, сопровождающийся разрядами; |
| этан (C2H6) | Дефекты термического характера: нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур (300-400)°С; |
| этилен (C2H4) | Дефекты термического характера: нагрев масла и бумажно-масляной изоляции выше 600°С |
| ацетилен (С2Н2) | Дефекты электрического характера: электрическая дуга, искрение |
| угарный газ (CO) | Дефекты термического характера: старение и увлажнение масла и/или твердой изоляции; |
| углекислый газ (CO2) | Дефекты термического характера: старение и увлажнение масла и/или твердой изоляции; нагрев твердой изоляции |
Дефекты трансформаторов, определяемые с помощью хроматографического анализа.
| Наименование дефектов | Основные газы | Характерные газы |
|---|---|---|
| Перегревы токоведущих соединений | С2Н4 - в случае нагрева масла и бумажно-масляной изоляции выше 600°С | Н2, СН4 и С2Н6 |
|
нагрев и выгорание контактов переключающих устройств; ослабление и нагрев места крепления электростатического экрана; обрыв электростатического экрана; ослабление винтов компенсаторов отводов НН; ослабление и нагрев контактных соединений отвода НН и шпильки проходного изолятора; лопнувшая пайка элементов обмотки: замыкание параллельных и элементарных проводников обмотки и др |
||
| С2Н2 - в случае перегрева масла, вызванного дуговым разрядом. | ||
| Перегревы элементов конструкции остова. | ||
|
неудовлетворительная изоляция листов электротехнической стали; нарушение изоляции стяжных шпилек или накладок, ярмовых балок с образованием короткозамкнутого контура; общий нагрев и недопустимый местный нагрев от магнитных полей рассеяния в ярмовых балках, бандажах, прессующих кольцах и винтах; неправильное заземление магнитопровода; нарушение изоляции амортизаторов и шипов поддона реактора, домкратов и прессующих колец при распрессовке и др. |
||
| Частичные разряды | Н2 | СН4 и С2Н2 с малым содержанием |
| Искровые и дуговые разряды | Н2 или С2Н2 | СН4 и С2Н4 с любым содержанием |
| Ускоренное старении и/или увлажнение твердой изоляции | СО и СO2 | |
| Перегрев твердой изоляции | СO2 |
Для получения объективных результатов хроматографического анализа трансформаторного масла необходимо квалифицированно произвести отбор проб из маслонаполненного оборудования. Более подробные требования по отбору проб трансформаторного масла представлены в разделе Отбор проб трансформаторного масла.
Периодичность проведения ХАРГ трансформаторного масла для трансформаторов 110 кВ и выше – не реже 1 раза в 6 месяцев.
Рекомендуемая периодичность проведения ХАРГ в масле герметичных вводов, имеющих удовлетворительные результаты регламентных испытаний: для вводов 110-220 кВ – 1 раз в 4 г; для вводов 330-750 кВ – 1 раз в 2 г. Решение о проведении хроматографического анализа газов растворенных в масле из высоковольтных вводов принимается техническим руководителем объекта.
Преимущество этого метода состоит в том, что образцы масла можно отобрать в любое время без вывода оборудования из работы. Детальную информацию по проведению и использованию хроматографического анализа трансформаторного масла вы можете получить из руководящих документов:
- РД 153-34.0-46.302-00 «Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле»
- РД 34.46.303-98 «Методические указания по подготовке и проведению хроматографического анализа газов, растворенных в масле силовых трансформаторов»
ХАРГ трансформаторного масла сегодня является одним из наиболее важных и эффективных диагностических методов, выявляющий широкий круг проблем оборудования, в том числе и на ранних стадиях развития.
