Kromatografit ja niiden käyttö energiateollisuudessa

Aineseosten kromatografiseen erotukseen ja analysointiin tarkoitettua laitetta kutsutaan kromatografiksi... Kromatografi koostuu: näytteensyöttöjärjestelmästä, kromatografiakolonnista, detektorista, rekisteröinti- ja termostaattijärjestelmästä sekä laitteista erotettujen komponenttien vastaanottamiseen. Kromatografit ovat nestemäisiä ja kaasuja riippuen liikkuvan faasin aggregaattitilasta. Kehityskromatografiaa käytetään useimmiten.

Kromatografi toimii seuraavasti. Kantokaasua syötetään jatkuvasti ilmapallosta kromatografiseen kolonniin vaihtelevan tai vakionopeuden paineen ja virtauksen säätimien kautta. Kolonni asetetaan termostaattiin ja täytetään sorbentilla. Lämpötila pidetään vakiona ja se on alueella jopa 500 °C.

Nestemäiset ja kaasumaiset näytteet ruiskutetaan ruiskulla. Kolonni erottaa monikomponenttisen seoksen useiksi binääriseoksiksi, jotka sisältävät sekä kantajan että yhden analysoiduista komponenteista. Riippuen siitä, missä määrin binääriseosten komponentit ovat sorboituneet, seokset tulevat ilmaisimeen tietyssä järjestyksessä.Havaintotuloksen perusteella tulostekomponenttien pitoisuuden muutos kirjataan. Ilmaisimessa tapahtuvat prosessit muunnetaan sähköisiksi signaaliksi ja kirjataan sitten kromatogrammin muodossa.

Viimeisen kymmenen vuoden aikana se on yleistynyt energiateollisuudessa. muuntajaöljyn kromatografinen analyysi, joka osoittaa hyviä tuloksia muuntajien diagnosoinnissa, auttaa tunnistamaan öljyyn liuenneet kaasut ja määrittämään muuntajan vikojen esiintymisen.

Sähköasentaja ottaa vain näytteen muuntaja öljyä, toimittaa sen laboratorioon, jossa kemianhuollon työntekijä tekee kromatografisen analyysin, jonka jälkeen jää vain tehdä oikeat johtopäätökset saaduista tuloksista ja päättää, käytetäänkö muuntajaa edelleen vai tarvitseeko se korjausta tai vaihtoa.

Muuntajaöljyn kaasunpoistomenetelmästä riippuen on useita tapoja ottaa näyte. Seuraavaksi tarkastellaan kahta suosituinta menetelmää.

Jos kaasunpoisto suoritetaan tyhjiössä, näyte otetaan suljetuissa 5 tai 10 ml:n lasiruiskuissa. Ruiskun kireys tarkistetaan seuraavasti: vedä mäntä loppuun, työnnä neulan pää tulppaan, työnnä mäntää vieden sen ruiskun keskelle, sitten upota tulppa, jossa neula on juuttunut siihen, yhdessä ruiskun kanssa, jossa mäntä on puoliksi painettuna, veden alla. Jos ilmakuplia ei ole, ruisku on tiukka.

Muuntajassa on haaraputki öljynäytteenottoa varten.Haaraputki puhdistetaan, tietty määrä siinä olevaa seisovaa öljyä valutetaan pois, ruisku ja öljynpoistolaite pestään öljyllä ja sitten otetaan näyte. Näytteenotto suoritetaan seuraavassa järjestyksessä. T-liitin 5, jossa on tulppa 7, on yhdistetty haaraputkeen 1 putkella 2 ja putki 3 on yhdistetty hanaan 4.

Muuntajaventtiili avataan, sitten hana 4 avataan, sen läpi valuu jopa 2 litraa muuntajaöljyä ja suljetaan. Ruiskun 6 neula työnnetään T-5 tulpan 7 läpi ja ruisku täytetään öljyllä. Avaa hieman venttiiliä 4, purista ruiskusta öljyä - tämä on ruiskun pesu, tämä toimenpide toistetaan 2 kertaa. Ota sitten näyte öljystä ruiskuun, irrota se tulpasta ja kiinnitä valmisteltuun tulppaan.

Sulje muuntajan venttiili, irrota öljynpoistojärjestelmä. Ruiskuun on merkitty päivämäärä, näytteen ottaneen työntekijän nimi, paikan nimi, muuntajan merkintä, öljynottopaikka (säiliö, sisääntulo), jonka jälkeen ruisku asetetaan erityinen säiliö, joka lähetetään laboratorioon. Usein merkintä tehdään lyhennetyssä muodossa, ja dekoodaus kirjataan lokiin.

Jos suunnitellaan liuenneiden kaasujen osittaista erotusta, näyte otetaan erityisessä öljynkerääjässä. Tarkkuus on suurempi, mutta öljyä tarvitaan suurempi määrä, jopa kolme litraa. Mäntä 1 uppoaa aluksi pohjaan, lämpötila-anturilla 3 varustettu kupla 2 venttiilin 4 ollessa kiinni, ruuvataan reikään 5, venttiilin 6 ollessa kiinni. Tulppa 8 sulkee öljypohjan alaosassa olevan reiän 7.Näyte otetaan suuttimesta 9, joka on suljettu muuntajalavaan kytketyllä tulpalla. Valuta 2 litraa öljyä.

Haaraputkeen on kiinnitetty putki liitosmutterilla 10. Liitos mutterilla on suunnattu ylöspäin, jolloin öljy pääsee valumaan pikkuhiljaa, enintään 1 ml sekunnissa. Kupla 2 kääntyy ulos ja tanko 11 painetaan mäntää 1 vasten aukon 7 kautta nostaen sitä ylös. Kääntämällä öljynkerääjää mutteri 10 ruuvataan reikään 5, kunnes öljy lakkaa valumasta.

Öljynerotin täytetään muuntajaöljyllä puoli litraa minuutissa. Kun männän 1 kädensija 12 ilmestyy reikään 7, tulppa 8 asennetaan paikoilleen, reikään 7. Öljynsyöttö katkaistaan, letkua ei ole irrotettu, öljynkerääjä käännetään ympäri, liitin 10 on irrotettu, varmistetaan, että öljy saavuttaa suuttimen 5, kupla 2 on ruuvattu paikoilleen, venttiili 4 on suljettava. Öljynkerääjä lähetetään laboratorioon kromatografista analyysiä varten.

Näytteitä säilytetään analyysiin asti enintään yhden päivän ajan. Laboratorioanalyysillä saadaan tuloksia, jotka osoittavat liuenneiden kaasujen pitoisuuden poikkeamaa normista, minkä yhteydessä sähkötekninen palvelu päättää muuntajan tulevasta kohtalosta.

Kromatografisen analyysin avulla voit määrittää liuenneen öljyn pitoisuuden: hiilidioksidi, vety, hiilimonoksidi sekä metaani, etaani, asetyleeni ja eteeni, typpi ja happi. Eteenin, asetyleenin ja hiilidioksidin läsnäolo analysoidaan useimmiten. Mitä pienempi analysoitujen kaasujen määrä on, sitä vähemmän erilaisia ​​alkavia vikoja havaitaan.

Tällä hetkellä kromatografisen analyysin ansiosta on mahdollista tunnistaa kaksi muuntajavikojen ryhmää:

• Eristysvirheet (paperi-öljyeristeen vuodot, kiinteän eristeen ylikuumeneminen);

• Vikoja jännitteisissä osissa (metallin ylikuumeneminen, vuoto öljyyn).

Ensimmäisen ryhmän vikoja seuraa hiilimonoksidin ja hiilidioksidin vapautuminen. Hiilidioksidipitoisuus toimii avoimesti hengittävien muuntajien kunnon ja muuntajaöljyn typpisuojauksen kriteerinä. On määritetty kriittiset pitoisuusarvot, joiden avulla voidaan arvioida ensimmäisen ryhmän vaarallisia vikoja; siellä on erikoispöytiä.

Toisen ryhmän vioille on ominaista asetyleenin ja eteenin muodostuminen öljyssä sekä vedyn ja metaanin muodostuminen mukana kaasuina.

Ensimmäisen ryhmän viat, jotka liittyvät käämien eristyksen vaurioitumiseen, ovat suurin vaara. Jopa pienellä mekaanisella vaikutuksella vikakohtaan voi jo muodostua kaari. Tällaiset muuntajat tarvitsevat ensisijaisesti korjausta.

Mutta hiilidioksidia voi syntyä muista syistä, jotka eivät liity käämien vikaan, syynä voivat olla esimerkiksi öljyn ikääntyminen tai toistuva ylikuormitus ja ylikuumeneminen, joka liittyy jäähdytysjärjestelmän vikaan. jäähdytysjärjestelmään syötetään vahingossa typen sijasta dioksidia, joten on tärkeää ottaa huomioon kemiallinen analyysi ja sähkötestitiedot ennen johtopäätösten tekemistä. Voit verrata samanlaisissa olosuhteissa toimivan samanlaisen muuntajan kromatografisia analyysitietoja.

Diagnostiikan aikana eristeen sijainti on väriltään tummanruskea ja erottuu selvästi koko eristeen yleisestä taustasta. Mahdollisia vuodon jälkiä eristyksessä haarautuneiden versojen muodossa.

Viat jännitteisissä liitännöissä, jotka sijaitsevat lähellä kiinteää eristystä, ovat vaarallisimpia. Hiilidioksidipitoisuuden kasvu osoittaa, että se vaikuttaa kiinteään eristykseen, varsinkin verrattaessa samanlaisen muuntajan analyyttisiä tietoja. Mittaa käämien vastus, määritä toimintahäiriö. Muuntajat, joissa on näitä vikoja, samoin kuin ensimmäisen ryhmän vikoja, on ensin korjattava.

Jos asetyleeni ja eteeni ylittyvät normaalilla hiilidioksidipitoisuudella, tapahtuu magneettipiirin tai rakenteen osien ylikuumenemista. Tällainen muuntaja tarvitsee peruskorjauksen seuraavan kuuden kuukauden aikana. On tärkeää ottaa huomioon muut syyt, esimerkiksi liittyvät jäähdytysjärjestelmän toimintahäiriöön.

Toisen ryhmän vaurioituneiden muuntajien korjaustöiden aikana he löytävät vauriokohteista kiinteitä ja viskooseja öljyn hajoamistuotteita, niillä on musta väri. Kun muuntaja käynnistetään uudelleen korjauksen jälkeen, nopea analyysi ensimmäisen kuukauden aikana korjauksen jälkeen osoittaa todennäköisesti aiemmin havaittuja kaasuja, mutta niiden pitoisuus on paljon pienempi; hiilidioksidipitoisuus ei nouse. Jos pitoisuus alkaa kasvaa, vika pysyy.

Öljykalvosuojalla varustetuille muuntajille ja muille muuntajille, joiden analyysi ei vahvista kiinteän eristeen epäiltyä vauriota, on suoritettava edistynyt liuenneen kaasun kromatografinen analyysi.

Kiinteän eristeen vaurioituminen, johon liittyy toistuvia purkauksia, on vaarallisin vauriotyyppi. Jos kaksi tai useampi kaasun pitoisuussuhde viittaa siihen, muuntajan jatkokäyttö on riskialtista ja sallittu vain valmistajan luvalla, eikä vika saa vaikuttaa kiinteään eristeeseen.

Kromatografinen analyysi toistetaan kahden viikon välein, ja jos kolmen kuukauden kuluessa liuenneiden kaasujen pitoisuuksien suhde ei muutu, jäykkä eristys ei vaikuta.

Kaasupitoisuuden muutosnopeus osoittaa myös vikoja. Toistuvilla öljypäästöillä asetyleeni lisää pitoisuuttaan 0,004-0,01% kuukaudessa tai enemmän ja 0,02-0,03% kuukaudessa, kun sitä puretaan usein kiinteään eristeeseen. Ylikuumenettaessa asetyleenin ja metaanin pitoisuuden nousunopeus laskee, tässä tapauksessa on tarpeen poistaa öljy kaasusta ja analysoida se sitten kuuden kuukauden välein.

Määräysten mukaan muuntajaöljyn kromatografinen analyysi on suoritettava kuuden kuukauden välein ja 750 kV muuntajat kaksi viikkoa käyttöönoton jälkeen.

Muuntajaöljyn laboratoriotestaus kemialliseen kromatografiseen analyysiin

Tehokas muuntajaöljyn diagnoosi kromatografisella analyysillä mahdollistaa nykyään monien sähköjärjestelmien muuntajien kalliiden huollon töiden vähentämisen.Verkkoja ei enää tarvitse irrottaa eristysominaisuuksien mittaamiseksi, riittää, kun otetaan näyte muuntajaöljystä.

Joten muuntajaöljyn kromatografinen analyysi on nykyään välttämätön menetelmä muuntajan vikojen seurantaan niiden varhaisimmassa ilmenemisvaiheessa, sen avulla voidaan määrittää vikojen odotettu luonne ja niiden kehitysaste. Muuntajan kunto arvioidaan öljyyn liuenneiden kaasujen pitoisuuksilla ja niiden kasvunopeudella, vertaamalla niitä raja-arvoihin. Muuntajien, joiden jännite on 100 kV tai enemmän, tällainen analyysi on suoritettava vähintään kuuden kuukauden välein.

Juuri kromatografisten analyysimenetelmien avulla on mahdollista arvioida eristeiden huononemisaste, virtaa kuljettavien osien ylikuumeneminen ja sähköpurkausten esiintyminen öljyssä. Muuntajan eristyksen odotettavissa olevan rikkoutumisen laajuuden perusteella, sarjan analyysien jälkeen saatujen tietojen perusteella, voidaan arvioida muuntajan käytöstä poistamisen ja korjauksen tarvetta. Mitä aikaisemmin kehittyvät viat havaitaan, sitä pienempi on vahinkojen riski ja sitä pienempi on korjaustöiden määrä.