Kromatografi dan penggunaannya dalam industri kuasa

Peranti untuk pengasingan kromatografi dan analisis campuran bahan dipanggil kromatografi... Kromatografi terdiri daripada: sistem pengenalan sampel, lajur kromatografi, pengesan, sistem pendaftaran dan termostatik, dan peranti untuk menerima komponen yang diasingkan. Kromatografi adalah cecair dan gas, bergantung kepada keadaan agregat fasa bergerak. Kromatografi pembangunan paling kerap digunakan.

Kromatografi berfungsi seperti berikut. Gas pembawa disalurkan secara berterusan dari belon ke lajur kromatografi melalui tekanan dan pengatur aliran yang berubah-ubah atau malar. Lajur diletakkan dalam termostat dan diisi dengan sorben. Suhu dikekalkan malar dan berada dalam julat sehingga 500 °C.

Sampel cecair dan gas disuntik dengan picagari. Lajur memisahkan campuran berbilang komponen kepada beberapa campuran binari yang merangkumi kedua-dua pembawa dan salah satu komponen yang dianalisis. Bergantung pada tahap di mana komponen campuran binari diserap, campuran memasuki pengesan dalam susunan tertentu.Berdasarkan keputusan pengesanan, perubahan kepekatan komponen keluaran direkodkan. Proses yang berlaku dalam pengesan ditukarkan kepada isyarat elektrik, kemudian direkodkan dalam bentuk kromatogram.

Dalam sepuluh tahun yang lalu, ia telah meluas dalam industri kuasa. analisis kromatografi minyak transformer, menunjukkan hasil yang baik dalam diagnosis transformer, membantu mengenal pasti gas terlarut dalam minyak dan untuk menentukan kehadiran kecacatan dalam transformer.

Juruelektrik hanya mengambil sampel minyak transformer, menghantarnya ke makmal, di mana pekerja perkhidmatan kimia menjalankan analisis kromatografi, selepas itu ia kekal untuk membuat kesimpulan yang betul daripada keputusan yang diperoleh dan memutuskan sama ada untuk menggunakan pengubah selanjutnya atau jika ia memerlukan pembaikan atau penggantian.

Bergantung pada kaedah penyahgasan minyak transformer, terdapat beberapa cara untuk mengambil sampel. Seterusnya, mari kita lihat dua kaedah yang paling popular.

Jika penyahgasan dilakukan dengan vakum, sampel diambil dalam picagari kaca 5 atau 10 ml yang tertutup. Picagari diperiksa untuk ketat seperti berikut: tarik pelocok ke hujung, masukkan hujung jarum ke dalam penyumbat, tolak pelocok, bawa ke tengah picagari, kemudian rendam penyumbat dengan jarum terperangkap di dalamnya, bersama picagari dengan pelocok separuh tertekan, di bawah air. Jika tiada gelembung udara, picagari ketat.

Transformer mempunyai paip cawangan untuk pensampelan minyak.Paip cawangan dibersihkan, sejumlah minyak bertakung di dalamnya disalirkan, picagari dan alat pengekstrakan minyak dibasuh dengan minyak, dan kemudian sampel diambil. Operasi pensampelan dilakukan dalam urutan berikut. Tee 5 dengan palam 7 disambungkan ke paip cawangan 1 menggunakan paip 2, dan paip 3 disambungkan ke paip 4.

Injap pengubah dibuka, kemudian ketuk 4 dibuka, sehingga 2 liter minyak pengubah disalirkan melaluinya, dan kemudian ditutup. Jarum picagari 6 dimasukkan melalui palam 7 tee 5 dan picagari diisi dengan minyak. Buka injap 4 sedikit, picit minyak dari picagari — ini adalah mencuci picagari, prosedur ini diulang 2 kali.Kemudian ambil sampel minyak dalam picagari, keluarkan dari palam dan pasangkannya dalam palam yang disediakan.

Tutup injap pengubah, keluarkan sistem pengekstrakan minyak. Picagari ditandakan menunjukkan tarikh, nama pekerja yang mengambil sampel, nama tapak, penandaan pengubah, tempat minyak diambil (takungan, salur masuk), selepas itu picagari diletakkan di dalam. bekas khas, yang dihantar di makmal. Selalunya, penandaan dilakukan dalam bentuk yang disingkatkan, dan penyahkodan direkodkan dalam log.

Jika pemisahan separa gas terlarut dirancang, sampel diambil dalam pengumpul minyak khas. Ketepatan akan lebih tinggi, tetapi jumlah minyak yang lebih besar akan diperlukan, sehingga tiga liter. Omboh 1 pada mulanya tenggelam ke bawah, gelembung 2, dilengkapi dengan sensor suhu 3, dengan injap 4 tertutup, diskrukan ke dalam lubang 5, manakala injap 6 ditutup. Palam 8 menutup lubang 7 di bahagian bawah tangki minyak.Sampel diambil dari muncung 9, ditutup dengan penyumbat yang disambungkan ke palet pengubah. Toskan 2 liter minyak.

Paip dengan nat penyatuan 10 dipasang pada paip cawangan. Penyatuan dengan kacang itu diarahkan ke atas, yang membolehkan minyak mengalir sedikit demi sedikit, tidak lebih daripada 1 ml sesaat. Gelembung 2 keluar dan rod 11 ditekan pada omboh 1 melalui bukaan 7, menaikkannya. Memusingkan pengumpul minyak, nat 10 diskrukan ke lubang 5 sehingga minyak berhenti mengalir.

Pemisah minyak diisi dengan minyak transformer pada kadar setengah liter seminit. Apabila pemegang 12 omboh 1 muncul di lubang 7, palam 8 dipasang di tempatnya, di lubang 7. Bekalan minyak terputus, hos tidak diputuskan, pengumpul minyak dibalikkan, pemasangan 10 diputuskan, ia dipastikan bahawa minyak mencapai muncung 5, gelembung 2 diskrukan ke tempatnya, injap 4 mesti ditutup. Pengumpul minyak dihantar ke makmal untuk analisis kromatografi.

Sampel disimpan sehingga analisis tidak lebih dari satu hari. Analisis makmal membolehkan mendapatkan hasil yang menunjukkan sisihan kandungan gas terlarut dari norma, yang berkaitan dengan perkhidmatan elektroteknikal memutuskan nasib masa depan pengubah.

Analisis kromatografi membolehkan anda menentukan kandungan dalam minyak terlarut: karbon dioksida, hidrogen, karbon monoksida, serta metana, etana, asetilena dan etilena, nitrogen dan oksigen. Kehadiran etilena, asetilena dan karbon dioksida paling kerap dianalisis. Semakin kecil jumlah gas yang dianalisis, semakin kurang pelbagai kegagalan permulaan dikesan.

Pada masa ini, terima kasih kepada analisis kromatografi, adalah mungkin untuk mengenal pasti dua kumpulan kegagalan pengubah:

• Kecacatan penebat (pelepasan dalam penebat minyak kertas, terlalu panas penebat pepejal);

• Kecacatan pada bahagian hidup (terlalu panas logam, kebocoran ke dalam minyak).

Kecacatan kumpulan pertama disertai dengan pembebasan karbon monoksida dan karbon dioksida. Kepekatan karbon dioksida berfungsi sebagai kriteria untuk keadaan transformer pernafasan terbuka dan perlindungan nitrogen minyak transformer. Nilai kepekatan kritikal telah ditentukan, yang membolehkan untuk menilai kecacatan berbahaya kumpulan pertama; terdapat meja khas.

Kecacatan kumpulan kedua dicirikan oleh pembentukan asetilena dan etilena dalam minyak dan hidrogen dan metana sebagai gas yang mengiringi.

Kecacatan kumpulan pertama, yang dikaitkan dengan kerosakan pada penebat belitan, mewakili bahaya terbesar. Walaupun dengan sedikit kesan mekanikal pada tapak kecacatan, arka sudah boleh terbentuk. Transformer sedemikian terutamanya memerlukan pembaikan.

Tetapi karbon dioksida boleh dijana atas sebab-sebab lain yang tidak berkaitan dengan kegagalan gegelung, sebagai contoh, punca boleh menjadi penuaan minyak atau beban berlebihan yang kerap dan terlalu panas yang dikaitkan dengan kegagalan sistem penyejukan. Terdapat kes apabila karbon dioksida tersilap dimasukkan ke dalam sistem penyejukan dan bukannya nitrogen, jadi adalah penting untuk mempertimbangkan analisis kimia dan data ujian elektrik sebelum membuat sebarang kesimpulan. Anda boleh membandingkan data analisis kromatografi pengubah serupa yang beroperasi dalam keadaan yang serupa.

Semasa diagnostik, lokasi penebat akan berwarna coklat gelap dan akan menonjol dengan jelas terhadap latar belakang umum keseluruhan penebat. Kemungkinan kesan kebocoran pada penebat dalam bentuk pucuk bercabang.

Kerosakan dalam sambungan hidup yang terletak berhampiran dengan penebat pepejal adalah yang paling berbahaya. Peningkatan dalam kepekatan karbon dioksida menunjukkan bahawa penebat pepejal terjejas, lebih-lebih lagi apabila membandingkan data analisis untuk pengubah yang serupa. Ukur rintangan belitan, tentukan kerosakan. Transformer dengan kecacatan ini, serta dengan kecacatan kumpulan pertama, mesti dibaiki terlebih dahulu.

Sekiranya asetilena dan etilena melebihi pada kepekatan normal karbon dioksida, kepanasan melampau litar magnet atau bahagian struktur berlaku. Transformer sedemikian memerlukan baik pulih dalam tempoh enam bulan akan datang. Adalah penting untuk mempertimbangkan sebab-sebab lain, contohnya berkaitan dengan kerosakan sistem penyejukan.

Semasa kerja pembaikan transformer dengan kerosakan yang dikenal pasti kumpulan kedua, mereka mendapati produk pepejal dan likat penguraian minyak di tapak kerosakan, mereka mempunyai warna hitam. Apabila pengubah dimulakan semula selepas pembaikan, analisis pantas, dalam bulan pertama selepas pembaikan, kemungkinan besar akan menunjukkan kehadiran gas yang dikesan sebelum ini, tetapi kepekatannya akan jauh lebih rendah; kepekatan karbon dioksida tidak akan meningkat. Jika kepekatan mula meningkat, kecacatan itu kekal.

Transformer dengan perlindungan filem minyak dan transformer lain yang mana analisis tidak mengesahkan kerosakan yang disyaki pada penebat pepejal hendaklah tertakluk kepada analisis kromatografi gas terlarut lanjutan.

Kerosakan kepada penebat pepejal yang disertai dengan pelepasan yang kerap adalah jenis kerosakan yang paling berbahaya. Jika dua atau lebih nisbah kepekatan gas menunjukkannya, operasi selanjutnya pengubah adalah berisiko dan hanya dibenarkan dengan kebenaran pengilang, dan kecacatan itu tidak boleh menjejaskan penebat pepejal.

Analisis kromatografi diulang setiap dua minggu, dan jika dalam tempoh tiga bulan nisbah kepekatan gas terlarut tidak berubah, maka penebat tegar tidak terjejas.

Kadar perubahan kepekatan gas juga menunjukkan kecacatan. Dengan pelepasan yang kerap ke dalam minyak, asetilena meningkatkan kepekatannya sebanyak 0.004-0.01% sebulan atau lebih, dan sebanyak 0.02-0.03% sebulan-dengan pelepasan yang kerap ke dalam penebat pepejal. Apabila terlalu panas, kadar peningkatan dalam kepekatan asetilena dan metana berkurangan, dalam kes ini, minyak perlu dinyahgas dan kemudian menganalisisnya setiap enam bulan sekali.

Mengikut peraturan, analisis kromatografi minyak pengubah mesti dijalankan setiap enam bulan, dan pengubah 750 kV mesti dianalisis dua minggu selepas pentauliahan.

Ujian makmal minyak pengubah untuk analisis kromatografi kimia

Diagnosis berkesan minyak pengubah melalui analisis kromatografi membolehkan hari ini mengurangkan jumlah kerja pada penyelenggaraan mahal transformer dalam banyak sistem kuasa.Tidak perlu lagi memutuskan rangkaian untuk mengukur ciri-ciri penebat, cukup hanya dengan mengambil sampel minyak pengubah.

Oleh itu, analisis kromatografi minyak pengubah hari ini adalah kaedah yang sangat diperlukan untuk memantau kecacatan pengubah pada peringkat awal penampilannya, ia membolehkan anda menentukan sifat kecacatan yang dijangkakan dan tahap perkembangannya. Keadaan pengubah dinilai dengan kepekatan gas terlarut dalam minyak dan kadar peningkatannya, membandingkannya dengan nilai had. Bagi transformer dengan voltan 100 kV dan ke atas, analisis sedemikian mesti dilakukan sekurang-kurangnya sekali setiap enam bulan.

Kaedah analisis kromatografi yang memungkinkan untuk menilai tahap kemerosotan penebat, terlalu panas bahagian pembawa arus dan kehadiran nyahcas elektrik dalam minyak. Berdasarkan tahap pecahan jangkaan penebat pengubah, berdasarkan data yang diperolehi selepas satu siri analisis, adalah mungkin untuk menilai keperluan untuk mengeluarkan pengubah daripada perkhidmatan dan meletakkannya untuk dibaiki. Lebih awal kecacatan yang berkembang dikenal pasti, lebih kecil risiko kerosakan tidak sengaja dan lebih kecil jumlah kerja pembaikan.