Хроматографический анализ - эксплуатация силовых трансформаторов. Хроматографический анализ Хроматографический анализ масла силовых трансформаторов

25.07.2019

Для качественной диагностикии контроля над состоянием трансформаторов в последние годы все чаще используется хроматографический анализ трансформаторного масла . Данная процедура достаточно проста, не требует наличия полноценных лабораторий и квалифицированных сотрудников, как это было 20 лет назад. Сейчас для диагностики применяют современные портативные газоанализаторы и тестеры масла, позволяющие всего за несколько минут получить необходимые данные.

В основе хроматографического анализа лежит разделение сложной смеси на простейшие составляющие с последующей стадией количественного определения содержания в ней веществ. Именно на основе полученных цифр и проводится конечная оценка состояния изоляции трансформатора и качества масла.

Хроматографический анализ растворенных газов позволяет достаточно точно определить вид имеющегося повреждения и степень его развития. Кроме того, возможно определение дефектана ранней стадии его появления. Диагностика проводится следующим образом: делается анализ масла (контактный или бесконтактный в зависимости от типа оборудования), выявляются количественныехарактеристики примесей и сравниваются с граничными значениями для данного типа трансформаторов. Эта процедура должна делаться не реже 1 раза в полгода.

Анализу подвергаются все растворенные в масле газы. Так, ХАРГ позволяет определить количественное содержание в смеси водорода, метана, ацетилена, этана, окисей CO, этилена и CO2. Поломки электрики (разряды в масле) приводят к повышению количества водорода, перегрев масла или изоляции – к выработке этана и его составляющих, перегрев активных элементов – к появлению в смеси ацетилена, разряды в изоляции обмотки – к возникновению окиси и двуокиси углерода.

Хроматографический анализ позволяет обнаружить следующие неполадки:

  • Повреждения твердой изоляции. Как правило, образуются из-за системного перегрева изоляции и, как следствие, частого пробоя.
  • Перегрев магнитопровода и различных токопроводящих частей. Возникает из-за подгорания контактов, лопнувшей пайки обмотки, замыканием проводов обмотки, разбалтыванием крепежа электростатического экрана и т.д.
  • Наличие электрических пробоев в масле (дуговых, искровых или частичных разрядов). При обнаружении этой проблемы необходимо сделать несколько контрольных замеров, чтобы подтвердить диагноз, и, если он верен, вывести из работы трансформатор. Эксплуатация оборудования с пробоями строго запрещена, поскольку может привести к аварийному повреждению трансформатора и его капитальному ремонту или замене.

Кроме этого, ХАРГ трансформаторного масла позволяет эффективно определять общее состояние обмотки электрооборудования по степени ее полимеризации, а также количество защитных присадок в смеси.

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 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.

В заимосвязь 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
У гарный 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

С 2 Н 4 - в случае нагрева масла
и бумажно-масляной
изоляции выше 600°С

Н 2 , С Н 4 и С 2 Н 6

- 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

С 2 Н 2 - 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,
рессующих кольцах и винтах;
- неправильное заземление магнитопровода;
- нарушение изоляции амортизаторов и шипов поддона реактора, домкратов и прессующих колец
при распрессовке и др.
Частичные разряды Н 2 СН 4 и С 2 Н 2
с малым содержанием
Искровые и дуговые разряды Н 2 или С 2 Н 2 СН 4 и С 2 Н 2
с любым содержанием
Ускоренное старении и/или увлажнение твердой изоляции СО и СO 2
Перегрев твердой изоляции СO 2

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 масла

Экспертиза нефтепродуктов различных марок включает в себя самые разные методы исследования. К примеру, химический анализ трансформаторного масла можно дополнить хроматографическими методами исследования. И если вам понадобилось провести комплексное исследование какого-либо вида нефтепродуктов, специалисты НП «Федерация Судебных Экспертов» готовы выполнить ваш заказ с помощью самых современных методов экспертизы и с применением новейшего оборудования.

Впервые хроматографический метод исследований был введен в научный оборот в начале 20 века, и его автором является русский ученый-ботаник М.С. Цвет. В дальнейшем хроматография стала усиленно развиваться, и теперь такие методы исследования широко используются в таких научных областях, как биохимия, физиология, фармацевтика, органическая химия.

Использование хроматографических методов для изучения нефтепродуктов началось еще в середине 20 века, когда с подачи ученых в нефтяной промышленности стали использоваться методы жидкостной и капиллярной хроматографии. Использование этих методов позволило проводить точный и эффективный анализ содержания различных фракций в нефти того или иного месторождения.

Хроматографические методы анализа нефти, используемые при проведении экспертизы нефтепродуктов, позволяют решить следующие задачи:

  • определение фракционного состава нефти и нефтепродуктов;
  • определение компонентного состава нефти и нефтепродуктов;
  • вычисление отдельных физических свойств компонентов, входящих в состав нефтепродуктов, в том числе – и автомобильного топлива;
  • анализ хлорорганических веществ, меркаптана, сероводорода и других сопутствующих соединений в составе изучаемой нефти;
  • анализ компонентного и фракционного состава нефти для установления источника их происхождения.

Весь комплекс хроматографических исследований нефти включает в себя разные методы анализа, выбор которых зависит от целей и задач, поставленных перед экспертом. К примеру, распространенный метод бумажной хроматографии позволяет установить содержание в нефти смолянистых веществ и асфальтенов. Другой вид анализа, известный как эклюзионный хроматографический метод, предназначен для контроля динамики изменений молекулярных масс во время переработки нефти.

Хроматографический анализ является удобными и точным методом исследований, и может быть использован для экспертизы отдельных видов нефтепродуктов. К примеру, хроматографический анализ масла, используемого в силовых трансформаторах, позволяет установить содержание растворенных газов, антиокислительных присадок, влаги, полихлорбенилов, что дает возможность сделать выводы о качественном составе и эксплуатационных свойства исследуемого масла.

Хроматографический анализ трансформаторного масла позволяет так же диагностировать состояние оборудования за счет анализа отдельных компонентов в составе масла. К примеру, повышенное содержание ацетилена, растворенного в трансформаторном масле, может сигналом об имеющемся перегреве токоведущих соединений в трансформаторе, а слишком высокое соединение углекислого газа – об увлажнении или ускоренном старении твердой изоляции.

Газохроматографические методы анализа позволяют экспертам решать целый ряд различных аналитических задач при проведении экспертизы нефтепродуктов. Использование таких методов исследования гарантирует точность и объективность полученных результатов при проведении работы с самыми разными видами нефтепродуктов.

Важно учитывать, что современные методы исследования и высокотехнологичное аналитическое оборудование требует высокой квалификации экспертов. Поэтому, если вам понадобились химический анализ трансформаторного масла или хроматографическое исследование нефти, обращайтесь в НП «Федерация Судебных Экспертов». Наши специалисты обладают необходимой квалификацией и выполнят все необходимые виды экспертизы на высоком уровне.

Химический анализ трансформаторного масла

Стоимость экспертизы

Тип исследования

Анализ нефтепродуктов:

Дизельное топливо по показателям: - 30 800

  1. Плотность
  2. Фракционный состав
  3. Содержание воды
  4. Содержание механических примесей
  5. Массовая доля серы
  6. Предельная температура фильтруемости
  7. Температура помутнения
  8. Температура вспышки
  9. Коэффициент фильтруемости
  10. Испытание на медной пластине

Анализ включает в себя пакетное исследование по 11 показателям.

Испытание автомобильного бензина АИ-80, АИ-92, АИ-95, АИ-98 - 27 000

  1. Плотность
  2. Фракционный состав
  3. Механические примеси, вода
  4. Массовая доля серы
  5. Октановое число
  6. Содержание водорастворимых кислот и щелочей
  7. Содержание фактических смол
  8. Испытания на медной пластине

Анализ включает в себя пакетное исследование по 8 показателям.

Дополнительно делаем анализ по 101 (сто одному) индивидуальному показателю для нефтепродуктов и гарюче-смазочных материалов.

ПРИМЕЧАНИЕ:
Цена aнализ асбеста на загрязнение указана с учетом налогов.
Консультации экспертов по проведению анализа асбеста на загрязнение - бесплатно.
Вы можете вызвать эксперта-химика на место изъятия образцов.

Дополнительные услуги: