Химический анализ трансформаторного масла: диагностика и цена

Необходимость проведения испытаний

Со временем трансформаторное масло изнашивается, теряет свои качества, перестает соответствовать нормам, установленным по ГОСТ. Диагностика рабочей жидкости необходима, потому что во избежание выхода агрегата из строя важно выявить и устранить существующие проблемы с течением времени, определить эксплуатационные характеристики самого нефтепродукта.

Хроматографический анализ трансформаторного масла

Испытанию подлежат следующие параметры масла:

  1. Цвет, прозрачность, парфюм.
  2. Наличие газовых фракций, водных включений.
  3. Диэлектрическая проницаемость.
  4. Тангенс угла диэлектрических потерь.
  5. Степень кислотности, вязкости.
  6. Способность к окислительным реакциям.
  7. Электрическое сопротивление.
  8. Глубина лечения.
  9. Износ металла.
  10. Идентификация мелких абразивных загрязнений, полихлорированных дифенилов.

трансформаторное масло

Изменение физических свойств

Физические данные трансформаторного масла, при отклонении от нормы электрооборудование не будет работать должным образом:

  1. Плотность. Нормально при +20 градусах Цельсия — 870 кг / м3.
  2. Индикатор удельного веса. При нагревании поднимается, при охлаждении — уменьшается. Однако он должен быть ниже льда, чтобы при его образовании на дне бака система охлаждения масла не препятствовала свободной циркуляции.
  3. Точка возгорания. В норме — до +135 градусов, но не ниже +125 градусов во избежание возгорания или сильного перегрева трансформатора при работе в режиме перегрузки. Следует отметить, что перегрев устройства — частое явление, когда показатель температуры вспышки резко падает и масло начинает разлагаться.
  4. Кислотное число. В ходе испытаний определяется индекс окисления КОН (гидроксид калия) в 1 г масла. Если присутствует, изолирующая обмотка трансформатора неизбежно повреждается.

Хроматографический анализ трансформаторного масла

Изменение электрических свойств

Электрические индикаторы трансформаторной жидкости должны соответствовать стандартам, хотя они меняются во время работы и также должны проверяться. Для определения качества масла учитывается следующее:

  1. Данные по изоляции.
  2. Диэлектрическая прочность и потери изоляции.
  3. Напряжение пробоя с учетом класса электрооборудования. При работе агрегата с напряжением 15 кВ пробой должен быть в 2 раза выше — 30 кВ. При напряжении 220-500 кВ напряжение пробоя 60 кВ.
  4. Содержание механических примесей в воде (%).

Извлечение

Метод DGA включает извлечение или удаление газов из нефти и их впрыскивание в газовый хроматограф (ГХ). Определение концентрации газа обычно включает использование пламенно-ионизационного детектора (FID) и детектора теплопроводности (TCD). В большинстве систем также используется метанизатор, который преобразует любой оксид углерода и диоксид углерода в метан, чтобы его можно было сжечь и обнаружить на FID, очень чувствительном датчике.

Метод «стойки»

Первоначальный метод, теперь ASTM D3612A, требовал, чтобы масло подвергалось воздействию высокого вакуума в сложной стеклянной системе для удаления большей части газа из масла. Затем газ собирали и измеряли в градуированной трубке, разрушая вакуум с помощью ртутного поршня. Газ удаляли из градуированной колонки через перегородку с помощью газонепроницаемого шприца и немедленно вводили в ГХ.

Многоступенчатый газовый экстрактор

Многоступенчатый газоотборник представляет собой пробоотборник трансформаторного масла. В 2004 году Центральный институт энергетических исследований, Бангалор, Индия, представил новый метод, в котором один и тот же образец трансформаторного масла можно многократно подвергать воздействию вакуума при комнатной температуре до тех пор, пока не произойдет увеличение объема извлекаемых газов. Этот метод получил дальнейшее развитие в агентствах Dakshin Lab в Бангалоре для создания многоступенчатой ​​газовой экстракции трансформаторного масла. Этот метод представляет собой импровизированную версию ASTM D 3612A для множественных ударов вместо одного удара и основан на принципе Топлера.

В этом устройстве фиксированный объем пробы масла отбирается непосредственно из пробоотборной трубки в вакуумный дегазатор, где выделяются газы. Эти газы выпускаются с помощью ртутного поршня для измерения их объема при атмосферном давлении, а затем переносятся в газовый хроматограф с помощью газонепроницаемого шприца.

Аппарат с очень похожей конструкцией и, в принципе, обеспечивающий больший выход газа с помощью вакуумного насоса и насоса Теплера, эксплуатируется в Сиднее, Австралия, более 30 лет. Система используется для силовых трансформаторов и приборов, а также для кабельных масел.

Извлечение свободного пространства

Восстановление свободного пространства описано в ASTM D 3612-C. Добыча газа достигается смешиванием и нагреванием масла для выпуска газов в «свободное пространство» запечатанного пузыря. После того, как газы были извлечены, они отправляются в газовый хроматограф.

Существуют специальные методы, такие как абсорбционная экстракция в свободном пространстве (HSSE) или абсорбционная экстракция с перемешиванием (SBSE).

Как проводить анализ

Разведка нефти проводится в несколько этапов:

  1. Берутся образцы для тестирования.
  2. Выбран оптимальный метод испытаний, определена проницаемость электрического тока при определенной температуре.
  3. Подведены итоги. Составляется протокол с указанием результатов проведенных испытаний. Выдается заключение о степени соответствия тестируемого масла стандартам.

исследования трансформаторного масла

Получение образцов

Образцы рабочей жидкости можно получить только в тепличных условиях, например, техническим персоналом в специальной лаборатории. Например, забор растворенных газов осуществляется специальным стеклянным шприцем. Перед взятием образцов во внимание принимаются многие факторы:

  • осадки;
  • температура;
  • переменные среды.

Для более точных результатов испытаний выбирается спокойный климат, чтобы случайно не упал мусор или пыль. Относительная влажность воздуха — не более 70%.

Хроматографический анализ трансформаторного масла

Свежие

Свежее масло от производителя. Он подлежит проверке при обнаружении или обнаружении каких-либо отклонений от нормативов по содержанию газа и влаги.

Свежие, подготовленные к заливке

Проверки проводятся перед заливкой в ​​оборудование.

Важно, чтобы масло соответствовало свежим и всем стандартизованным значениям.

Свежее масло

Регенерированные

Трансформаторное топливо считается пригодным к использованию, если:

  • регенерирован и восстановлен;
  • соответствует нормативно-технической документации.

Эксплуатационное масло

Жидкость подлежит проверке на соответствие после того, как она была залита в оборудование и использована.

Сервисное масло

Проверка

Обслуживающий персонал, владеющий персональным компьютером и любым типом испытательного оборудования, выполняет различные анализы.

Важно! Своевременная проверка масла предотвратит аварии в топливной системе. Таким образом можно сократить расходы на ремонт и непредвиденные расходы на предприятии, избежать ненужных финансовых потерь.

Подведение итогов

По результатам проверок специалисты выдают заключение о степени пригодности трансформаторной жидкости к эксплуатации или необходимости ее замены на новую.

Проверка качества масла

Проверка должна выполняться персоналом лаборатории с использованием предварительно выбранных и утвержденных процедур. Полученная информация анализируется с помощью компьютерных программ, на основании которых составляется заключение о возможности дальнейшего использования жидкости или необходимости ее замены на новую.

Регулярные своевременные проверки актуальны для компаний-производителей, так как они сводят к минимуму риск выхода из строя и преждевременного износа маслонаполненных агрегатов.

Выборка

Взятие проб масла в пробирку

Трубка для отбора проб масла используется для сбора, хранения и транспортировки пробы трансформаторного масла в том же состоянии, в котором она находится внутри трансформатора, где все вредные газы растворены.

это газонепроницаемая трубка из боросиликатного стекла объемом 150 или 250 мл с двумя тефлоновыми герметичными клапанами на обоих концах. Выходы этих клапанов имеют резьбу, что позволяет удобно подсоединять синтетические трубки при отборе проб с трансформатора. Кроме того, это положение полезно при переносе масла в образец масла из бюретки из нескольких газовых экстракторов без какого-либо контакта с атмосферой.

На одной стороне трубки имеется дефлектор для отбора пробы масла с целью проверки его содержания влаги.

Ящики из термопены используются для перевозки указанных пробирок с пробами масла без воздействия солнечного света

Стеклянный шприц

Масляные шприцы — еще один способ получить пробу масла из трансформатора. Объем шприца может варьироваться, но обычно он составляет 50 мл. Качество и чистота шприца важны, поскольку он поддерживает целостность образца до анализа.

Анализ диэлектрических характеристик

Из-за старения трансформаторного масла изменяется его диэлектрическая проницаемость, что приводит к ухудшению эксплуатационных свойств. Чтобы проверить этот параметр, необходимо проанализировать следующие показатели:

  • данные изоляции;
  • диэлектрическая прочность;
  • падение напряжения;
  • содержание механических примесей в воде.

Ниже мы увидим, как проводится исследование.

Методики анализа

Для проведения качественной диагностики состояния трансформаторов проводится анализ:

  • деловой костюм;
  • сокращенно химия;
  • химическая хроматография.

Масло

Сокращенный химический

Масло действует как смазка в роторных и силовых агрегатах. Сокращенный анализ имеет некоторые отличия от лабораторного, но незаменим, если топливо:

  • свежее с завода, но каустобиолитового происхождения;
  • регенерирован, но не соответствует действующим стандартам и требует восстановления.

Химический анализ выявляет следующие показатели:

  • напряжение пробоя, хотя проводимость масла от него не зависит;
  • наличие воды и шлаков во внешнем виде топлива;
  • кислотное число с идентификацией показателя в специальной лаборатории;
  • определение температуры воспламенения с помощью автоматических устройств, фиксирующих температуру воспламенения жидкости, когда она превышает 300 градусов;
  • реакция водного экстракта.

Если изоляционное масло хорошего качества, реакция при испытании должна быть нейтральной.

Сокращенная химия

Полный химический

Этот анализ позволяет выявить причины старения масла, сравнить его продолжительность. Выполняется при обнаружении критических показателей. С полным химическим составом:

  1. Количество примесей определяется гравиметрически, что приводит к снижению коэффициента диэлектрической прочности.
  2. Уровень диэлектрических потерь проверяется с учетом тангенса угла по результатам испытаний. Так можно определить, насколько грязное или устаревшее масло.
  3. Коэффициент влажности определяется для получения информации о допустимом сроке службы масла. Вода в масле может указывать на перегрузку трансформатора или на степень разгерметизации бака.
  4. Состав растворенных газов предназначен для отражения диэлектрической плотности. С помощью мобильного газоанализатора можно определить степень поглощения топлива.

Совет! Ультразвуковые приборы позволяют определять точное количественное содержание примесей в лабораториях.

Даже при небольшом количестве примесей масло необходимо регенерировать или заменять. Устойчивость к окислению определяется добавлением в масло специального катализатора или обработкой образца смесью воздуха.

Полный химический анализ трансформаторного масла

Определение электрической прочности

Масло в трансформаторе представляет собой жидкий диэлектрик, поэтому его электрическая изоляция является основным параметром. Рассчитывается по формуле E = Upr / h, h — зазор между электродами, Upr — напряжение пробоя.

Об этом стоит знать! Если при испытании все вышеперечисленные показатели не соответствуют допустимым значениям, диэлектрическая прочность масла снижается или увеличивается проводимость.

Полный химический анализ трансформаторного масла

Хроматографический

Хроматографический анализ популярен на рынке нефтяных технологий. Он не может характеризовать состояние и качество масла, но позволяет:

  • проанализировать степень растворения газа в масле;
  • выявлять дефекты в отдельных конструктивных узлах, степень повреждения твердой изоляции при частом перегреве или обрыве дуги, заряженной искрой;
  • предопределяют возможные сбои.

Хроматографический

Харг — простая процедура. Для исследований не нужна полноценная лаборатория. При использовании хроматографа и вспомогательного оборудования на это уходит примерно 0,5 часа. Используются портативные газоанализаторы и анализаторы, способные:

  1. Разделите сложные смеси на простейшие.
  2. Определите количественное содержание примесей: метана, ацетилена, этилена, водорода в масле. Если он перегреется, в составе есть ацетилен. Если изолирующая обмотка повреждена, то диоксид водорода.
  3. Дайте окончательную оценку состоянию и качеству жидкости, степени изоляции трансформатора.

Заметка! HARG определяет состояние обмотки оборудования и количество защитных присадок.

Благодаря анализу можно диагностировать оборудование, анализировать отдельные компоненты в масле. Если содержание растворенного ацетилена увеличивается, основные соединения в трансформаторе могут перегреться. Если количество углекислого газа зашкаливает, твердая изоляция устарела или заболочена.

Хроматографический анализ выявляет количественные характеристики примесей в масле и дефектов на ранней стадии их появления. Благодаря соответствующим входам можно брать пробы, не останавливая силовое оборудование. При мощности более 110 кВт метод проводится один раз в 6 месяцев.

Масло

Качественный и количественный метод оценки

С помощью методов при испытании проверяется содержание воды и механических примесей в трансформаторной жидкости:

  1. Количественная версия выполняется путем пропускания сухого чистого масла через бумажный фильтр. Затем его сушат и взвешивают. Производится контрольное измерение количества механических примесей.
  2. Качественное масло нагревается до 130 градусов. Когда он начинает пениться 2 раза подряд и слышен треск, это означает, что проникла вода или присутствуют водорастворимые кислоты с агрессивными элементами, которые вызывают старение твердой изоляции и коррозию металлов.

Для определения водорастворимых кислот и щелочей используется спиртовой раствор фенолфталеина (1%). Однако если они будут отремонтированы, масло необходимо регенерировать.

Для выявления возможных дефектов оборудования проводится анализ температуры вспышки трансформаторной жидкости. Если пары масла при поднесении к пламени начнут вспыхивать, температура самостоятельно упадет на 5-6 градусов.

Совет! Для объяснения причин снижения температуры проводится комплексное обследование трансформатора.

Масло

Получение образцов

Отбор прототипов должен производиться обученным персоналом в контролируемых условиях. Предварительно измеряется температура, учитываются относительная влажность и переменные окружающей среды, факторы, которые могут повлиять на результаты исследования. Оптимальный сухой и спокойный климат, поэтому риск попадания мусора и пыли минимален.

Есть четыре типа образцов:

  • свежие — проверяется только что поступившая от производителя жидкость;
  • свежий, подготовленный к розливу — анализ проводится перед началом употребления;
  • регенерированный — оценка нефтепродукта на соответствие нормативам происходит после его очистки и восстановления перед заливкой;
  • оперативный — контроль качества жидкости осуществляется непосредственно во время ее нанесения.

Этапы проведения испытаний

Проверка проводится в три этапа:

  1. Взяты экспериментальные образцы вещества.
  2. Выбирается методика испытаний, учитывающая характеристики анализируемого продукта и условия его эксплуатации.
  3. Подведены итоги: составлен протокол испытаний, в котором описаны выявленные отклонения от нормы и даны дополнительные рекомендации по использованию нефтепродукта.

Исследования проводятся в лабораторных условиях с использованием сертифицированного оборудования: только это позволяет нам гарантировать точные данные.

Периодичность проверок

Проба с трансформатора берут для проверки при масле:

  • начинается;
  • храниться в электрическом блоке;
  • залил свежим, но проверен на электрическое сопротивление;
  • обработаны для предоставления сокращенных результатов химического анализа;
  • его заливают в высоковольтные трансформаторы, масляные выключатели, специальные приборы для измерения тока.

При отборе пробы масла с оборудования 110,0 кВ и выше методы количественной и качественной оценки проводят 1 раз в 4 месяца. В блоках до 35,0 кВ — 1 раз в 6 месяцев.

Ссылка! Частота испытаний зависит от класса напряжения или назначения оборудования. Масло в силовых трансформаторах проверяют 5 раз в 1 месяц после запуска, затем — 1 раз в 4 месяца.

Масло

Оцените статью
Блог о трансформаторах
Adblock
detector