Kromatograafid ja nende kasutamine energeetikas

Ainete segude kromatograafilise eraldamise ja analüüsimise seadet nimetatakse kromatograafiks... Kromatograaf koosneb: proovi sisestamise süsteemist, kromatograafilisest kolonnist, detektorist, registreerimis- ja termostaadisüsteemist ning seadmetest eraldatud komponentide vastuvõtmiseks. Kromatograafid on vedelad ja gaasilised, olenevalt liikuva faasi agregaadi olekust. Kõige sagedamini kasutatakse arenduskromatograafiat.

Kromatograaf töötab järgmiselt. Kandegaas juhitakse pidevalt balloonist kromatograafilisse kolonni muutuva või konstantse kiirusega rõhu- ja vooluregulaatorite kaudu. Kolonn asetatakse termostaati ja täidetakse sorbendiga. Temperatuuri hoitakse konstantsena ja see jääb vahemikku kuni 500 °C.

Vedelad ja gaasilised proovid süstitakse süstlaga. Kolonnis eraldatakse mitmekomponendiline segu mitmeks kahekomponentseks seguks, mis sisaldavad nii kandjat kui ka ühte analüüsitud komponentidest. Sõltuvalt kahekomponentsete segude komponentide sorbeerimise astmest sisenevad segud detektorisse kindlas järjekorras.Tuvastamistulemuse alusel registreeritakse väljundkomponentide kontsentratsiooni muutus. Detektoris toimuvad protsessid muundatakse elektrisignaaliks, seejärel salvestatakse kromatogrammi kujul.

Viimase kümne aasta jooksul on see elektritööstuses laialt levinud. trafoõli kromatograafiline analüüs, mis näitab häid tulemusi trafode diagnoosimisel, aitab tuvastada õlis lahustunud gaase ja tuvastada trafo defektide olemasolu.

Elektrik võtab lihtsalt proovi trafo õli, toimetab selle laborisse, kus keemiateenistuse töötaja teeb kromatograafilise analüüsi, misjärel jääb üle saadud tulemustest teha õiged järeldused ja otsustada, kas trafot edasi kasutada või vajab see remonti või väljavahetamist.

Sõltuvalt trafoõli degaseerimise meetodist on proovi võtmiseks mitu võimalust. Järgmisena vaatame kahte kõige populaarsemat meetodit.

Kui degaseerimine toimub vaakumiga, võetakse proov suletud 5 või 10 ml klaassüstaldesse. Süstla tihedust kontrollitakse järgmiselt: tõmmake kolb lõpuni, torgake nõela ots korki, suruge kolbi, viies selle süstla keskele, seejärel kastke kork koos sellesse torgatud nõelaga, koos süstlaga, mille kolb on pooleldi alla vajutatud, vee all. Kui õhumulle pole, on süstal pingul.

Trafol on harutoru õliproovi võtmiseks.Harutoru puhastatakse, teatud kogus selles seisvat õli tühjendatakse, süstal ja õlieemaldusseade pestakse õliga ning seejärel võetakse proov. Proovivõtu toiming viiakse läbi järgmises järjestuses. Pistikuga 7 tee 5 ühendatakse harutoruga 1 toru 2 abil ja toru 3 on ühendatud segistiga 4.

Trafo klapp avatakse, seejärel kraan 4, läbi selle tühjendatakse kuni 2 liitrit trafoõli ja seejärel suletakse. Süstla 6 nõel sisestatakse läbi tee 5 korgi 7 ja süstal täidetakse õliga. Avage ventiil 4 veidi, pigistage süstlast õli - see on süstla pesemine, seda protseduuri korratakse 2 korda Seejärel võtke süstlasse õliproov, eemaldage see korgist ja torgake ettevalmistatud korgi sisse.

Sulgege trafo ventiil, eemaldage õli väljatõmbesüsteem. Süstlale on märgitud kuupäev, proovi võtnud töötaja nimi, koha nimi, trafo märgistus, õli võtmise koht (mahuti, sisselaskeava), mille järel süstal asetatakse spetsiaalne konteiner, mis saadetakse laborisse. Sageli tehakse märgistus lühendatud kujul ja dekodeerimine salvestatakse logisse.

Kui plaanitakse lahustunud gaaside osalist eraldamist, võetakse proov spetsiaalses õlikollektoris. Täpsus on suurem, kuid õli on vaja suuremat kogust, kuni kolm liitrit. Kolb 1 vajub esialgu põhja, mull 2, mis on varustatud temperatuurianduriga 3, suletud klapiga 4, keeratakse auku 5, klapp 6 on suletud. Kork 8 sulgeb õlivanni alumises osas oleva augu 7.Proov võetakse düüsist 9, mis on suletud trafo kaubaaluse külge ühendatud korgiga. Kurna 2 liitrit õli.

Harutoru külge kinnitatakse ühendusmutriga toru 10. Mutriga ühendus on suunatud ülespoole, mis võimaldab õlil vähehaaval välja voolata, mitte rohkem kui 1 ml sekundis. Mull 2 ​​pöördub välja ja varras 11 surutakse läbi ava 7 vastu kolvi 1, tõstes selle üles. Õlikollektorit keerates keeratakse mutter 10 ava 5 külge, kuni õli ei voola enam.

Õliseparaator täidetakse trafoõliga kiirusega pool liitrit minutis. Kui kolvi 1 käepide 12 ilmub auku 7, paigaldatakse kork 8 oma kohale, augu 7 juurde. Õli juurdevool katkestatakse, voolikut ei lahutata, õlikollektor on ümber pööratud, liitmik 10 on lahti ühendatud, tagatakse, et õli jõuab düüsini 5, mull 2 ​​keeratakse paika, klapp 4 peab olema suletud. Õlikollektor saadetakse laborisse kromatograafiliseks analüüsiks.

Proove säilitatakse kuni analüüsimiseni mitte kauem kui üks päev. Laboratoorsed analüüsid võimaldavad saada tulemusi, mis näitavad lahustunud gaaside sisalduse kõrvalekallet normist, millega seoses otsustab elektrotehniline teenistus trafo edasise saatuse.

Kromatograafiline analüüs võimaldab määrata lahustunud õli sisaldust: süsihappegaasi, vesiniku, süsinikmonooksiidi, aga ka metaani, etaani, atsetüleeni ja etüleeni, lämmastiku ja hapniku sisaldust. Kõige sagedamini analüüsitakse etüleeni, atsetüleeni ja süsinikdioksiidi olemasolu. Mida väiksem on analüüsitud gaaside hulk, seda vähem avastatakse algavaid rikkeid.

Praegu on tänu kromatograafilisele analüüsile võimalik tuvastada kaks trafo rikete rühma:

• Isolatsioonidefektid (paber-õliisolatsiooni eraldumine, tahke isolatsiooni ülekuumenemine);

• Pinge all olevate osade defektid (metalli ülekuumenemine, lekkimine õlisse).

Esimese rühma defektidega kaasneb süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiidi eraldumine. Süsinikdioksiidi kontsentratsioon on avatud hingamisega trafode seisukorra ja trafoõli lämmastikukaitse kriteeriumiks. Määratud on kriitilised kontsentratsiooni väärtused, mis võimaldavad hinnata esimese rühma ohtlikke defekte; seal on spetsiaalsed lauad.

Teise rühma defekte iseloomustab atsetüleeni ja etüleeni moodustumine õlis ning kaasnevate gaasidena vesinik ja metaan.

Esimese rühma vead, mis on seotud mähiste isolatsiooni kahjustamisega, kujutavad endast suurimat ohtu. Isegi vähese mehaanilise mõjuga defektikohale võib tekkida juba kaar. Sellised trafod vajavad eelkõige remonti.

Kuid süsihappegaasi võib tekkida ka muudel põhjustel, mis ei ole seotud spiraalide rikkega, näiteks võib põhjuseks olla õli vananemine või sagedased ülekoormused ja ülekuumenemine, mis on seotud jahutussüsteemi rikkega.On juhtumeid, kus süsinik ekslikult juhitakse jahutussüsteemi lämmastiku asemel dioksiidi, mistõttu on oluline enne järelduste tegemist arvestada keemilise analüüsi ja elektriliste katsete andmetega. Saate võrrelda sarnastes tingimustes töötava sarnase trafo kromatograafilise analüüsi andmeid.

Diagnostika käigus on isolatsiooni asukoht tumepruuni värvi ja paistab selgelt silma kogu isolatsiooni üldisel taustal. Võimalikud lekkejäljed isolatsioonil hargnenud võrsete kujul.

Kõige ohtlikumad on tugeva isolatsiooni lähedal asuvate pingestatud ühenduste tõrked. Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni suurenemine näitab, et tahke isolatsioon on mõjutatud, seda enam, kui võrrelda sarnase trafo analüütilisi andmeid. Mõõtke mähiste takistust, määrake rike. Nende defektidega trafod, nagu ka esimese rühma defektid, tuleb kõigepealt parandada.

Kui atsetüleeni ja etüleeni sisaldus ületatakse normaalse süsinikdioksiidi kontsentratsiooni juures, tekib magnetahela või konstruktsiooni osade ülekuumenemine. Selline trafo vajab kapitaalremonti järgmise kuue kuu jooksul. Oluline on arvestada muude põhjustega, näiteks jahutussüsteemi talitlushäiretega.

Teise rühma tuvastatud kahjustustega trafode remonditööde käigus leiavad nad kahjustuskohtadest tahkeid ja viskoosseid õli lagunemisprodukte, mis on musta värvi. Kui trafo pärast remonti taaskäivitatakse, näitab kiire analüüs esimese kuu jooksul pärast remonti tõenäoliselt varem tuvastatud gaaside olemasolu, kuid nende kontsentratsioon on palju väiksem; süsihappegaasi kontsentratsioon ei suurene. Kui kontsentratsioon hakkab suurenema, jääb defekt alles.

Õlikile kaitsega trafodele ja muudele trafodele, mille analüüs ei kinnita tahke isolatsiooni kahtlustatavat kahjustust, tuleb läbi viia täiustatud lahustunud gaasikromatograafiline analüüs.

Tahke isolatsiooni kahjustused, millega kaasnevad sagedased väljavoolud, on kõige ohtlikum kahjustus. Kui sellele viitavad kaks või enam gaasikontsentratsiooni suhet, on trafo edasine kasutamine riskantne ja lubatud ainult tootja loal ning defekt ei tohi mõjutada tahket isolatsiooni.

Kromatograafilist analüüsi korratakse iga kahe nädala tagant ja kui kolme kuu jooksul lahustunud gaasi kontsentratsioonide suhe ei muutu, siis jäik isolatsioon ei muutu.

Defektidele viitab ka gaasikontsentratsiooni muutumise kiirus. Sagedase õliheitmise korral suurendab atsetüleen selle kontsentratsiooni 0,004–0,01% kuus või rohkem ja 0,02–0,03% kuus – sagedaste heitmete korral tahkesse isolatsiooni. Ülekuumenemisel atsetüleeni ja metaani kontsentratsiooni tõusu kiirus väheneb, sel juhul on vaja õli degaseerida ja seejärel kord poole aasta jooksul analüüsida.

Eeskirjade kohaselt tuleb trafoõli kromatograafiline analüüs teha iga poole aasta tagant ning 750 kV trafode analüüs kaks nädalat pärast kasutuselevõttu.

Trafoõli laboratoorsed testid keemiliseks kromatograafiliseks analüüsiks

Trafoõli tõhus diagnoosimine kromatograafilise analüüsi abil võimaldab tänapäeval vähendada paljude elektrisüsteemide trafode kuluka hoolduse tööde mahtu.Isolatsiooniomaduste mõõtmiseks pole enam vaja võrke lahti ühendada, piisab vaid trafoõli proovi võtmisest.

Niisiis on trafoõli kromatograafiline analüüs tänapäeval asendamatu meetod trafode defektide jälgimiseks nende ilmnemise kõige varasemas staadiumis, see võimaldab kindlaks teha defektide eeldatava olemuse ja nende arenguastme. Hinnatakse trafo seisukorda õlis lahustunud gaaside kontsentratsioonide ja nende suurenemise kiiruse järgi, võrreldes neid piirväärtustega. 100 kV ja kõrgema pingega trafode puhul tuleb selline analüüs läbi viia vähemalt kord kuue kuu jooksul.

Just kromatograafilised analüüsimeetodid võimaldavad hinnata isolaatorite riknemise astet, voolu kandvate osade ülekuumenemist ja elektrilahenduste olemasolu õlis. Lähtudes trafo isolatsiooni eeldatava rikke ulatusest, saab analüüside jada järel saadud andmete põhjal hinnata trafo kasutusest kõrvaldamise ja remonti viimise vajadust. Mida varem tekkivad defektid tuvastatakse, seda väiksem on juhuslike kahjustuste oht ja seda väiksem on remonditööde maht.