Элхром пробоотборники

Дарьян Л.А. (ВЭИ им. В.И. Ленина, Москва)

Газохроматографический метод анализа продуктов разложения изоляции, растворенных в трансформаторном масле, является одним из основных способов оценки состояния высоковольтного маслонаполненного электрооборудования (МНО) в эксплуатации, а в последнее время и при приемо-сдаточных испытаниях.

Процесс диагностики маслонаполненного оборудования на основе ГХ-анализа можно условно разделить на три этапа: отбор пробы масла, извлечение газов из масла и их анализ, интерпретация результатов анализа (рис 1).

Рис. 1. Этапы диагностики МНО на основе ГХ-анализа

К каждому из этих этапов предъявляются жесткие требования, несоблюдение которых приводит к получению заведомо неверных результатов.

В данной работе рассматривается только первый этап - пробоотбор.

Основной задачей, решаемой на этом этапе является обеспечение представительности пробы. Не менее важной задачей, возникшей в связи с расширением области использования хроматографического анализа на маломасляное оборудование (высоковольтные вводы, маслонаполненные кабели и конденсаторы, измерительные трансформаторы тока и напряжения), является минимизация потерь трансформаторного масла (или другой изоляционной жидкости) при отборе.

До последнего времени в качестве пробоотборников трансформаторного масла на энергопредприятиях России и стран СНГ использовались обычные медицинские шприцы различной конструкции, которые, строго говоря, предназначены для других целей и не всегда отвечают специфическим требованиям, предъявляемым к устройствам для отбора проб масла из высоковольтного электрооборудования. Так, например, при использовании медицинских шприцев возникает проблема их герметизации после отбора пробы масла. Кроме того, в процессе отбора не исключена возможность контакта масла с атмосферным воздухом, что сказывается на результатах определения концентраций кислорода и азота. Указанные обстоятельства создают дополнительные проблемы для энергетиков при отборе, транспортировке и проведении хроматографического анализа трансформаторного масла.

В Публикации МЭК 567 (1992г) приводятся рекомендации по конструкции пробоотборников и порядку отбора и транспортировки проб трансформаторного масла.

Нами разработаны и успешно используются уже на протяжении трех лет специальные пробоотборники трансформаторного масла «ЭЛХРОМ» (рис. 2), соответствующие требованиям этой Публикации Конструктивно пробоотборник состоит из трехходового крана, прикрепленного к корпусу шприца (1), стеклянного поршня (2), притертого к стеклянному корпусу, а также узла герметизации, состоящего из фторопластового кольца (6) и узлов уплотнения (4, 7). В узел уплотнения вставляется дополнительное кольцо, обеспечивающее очистку поверхности поршня от внешних загрязнений при отборе пробы масла и при ее вводе в хроматографическую систему. Торец шприца, к которому крепится трехходовой кран, имеет форму конуса, что обеспечивает надежное удаление пузырьков газа в случае их попадания в пробоотборник. Следует также отметить, что трехходовые краны снабжены защитными пробками (3, 5), имеют совершенные уплотнения - выдерживают давление до 6 бар. Пробоотборники могут использоваться и без узла герметизации, однако применение последних значительно повышает газоплотность указанных изделий.

Проверка пробоотборников на герметичность проводится при их изготовлении в соответствии с действующим РД34.46.303-98 путем хранения шприца с маслом, содержащим растворенный водород в течение двух недель и сравнения результатов определения содержания водорода в начале и в конце хранения.

Процедура отбора пробы масла изложена в Публикациях МЭК 567 (1992г.), и 61464 (1998г.)

Необходимо отметить еще одно важное достоинство разработанных изделий: если пробоподготовка производится по методу АРП, то появляется возможность одновременного анализа не семи (Н2, СН4, СО, СО2, С2Н4, С2Н6,С2Н2), а девяти газов, включая кислород и азот. Такая методика реализована на аппаратно-программном комплексе “Хроматэк- Кристалл-2000М”, установленном в ВЭИ им. В.И.Ленина.

В заключение отметим, что стоимость разработанных пробоотборников в несколько раз ниже стоимости аналогичных зарубежных образцов.

Выводы:

1. Разработаны и частично внедрены пробоотборники трансформаторного масла «ЭЛХРОМ», соответствующие требованиям МЭК 567 (1992г.).
2. Разработанные изделия обладают повышенной газоплотностью, позволяют минимизировать потери масла при отборе пробы, что особенно актуально для маломасляного оборудования.
3. Ввод пробы в хроматографическую систему на базе хроматогафа «Кристалл-2000М» с помощью пробоотборников «ЭЛХРОМ» позволяет одновременно (за один анализ) определить не 7 (как предписано в РД34.46.303-98), а 9 газов, включая кислород и азот.
4. Пробоотборники «ЭЛХРОМ» являются специализированными изделиями, они сертифицированы и предназначены для применения в энергетике. Обычные медицинские шприцы предназначены для применения в другой области, в связи с чем в РД 34.46.308-98 особое внимание уделяется проверке качества шприцев. При использовании пробоотборников «ЭЛХРОМ» задачу обеспечения качества решает Производитель и, следовательно, потребитель избавлен от дополнительной работы.
5. Себестоимость пробоотборников ЭЛХРОМ может быть значительно снижена при их массовом внедрении на энергопредприятия.