Газосодержание

Описание   Газосодержание   Влагосодержание

   В аппаратах высокого напряжения используется несколько видов внутренней изоляции. Наиболее широкое распространение получили бумажно-масляная изоляция и масло-барьерная (маслянная) изоляция.  Основным компонентом таких видов изоляции является трансформаторное масло. Силовые трансформаторы шестого – восьмого габаритов заполнены минеральными маслами из-за их отличного сочетания диэлектрических и теплоотводящих свойств. Наличие влаги в минеральном масле снижает его диэлектрические свойства и ускоряет старение бумажной изоляции. Наличие газов в трансформаторном масле свидетельствует о наличии дефектов в конструкции аппаратов, поэтому регистрация концентраций газов и влаги в трансформаторном масле особенно в непрерывном режиме является мощным диагностическим методом при оценке технического состояния высоковольтного маслонаполненного оборудования.

 

1.                   Анализ технических аспектов
С помощью непрерывного контроля газосодержания масла высоковольтного трансформаторного оборудования можно обнаружить две группы дефектов.
Группа 1. Перегревы токоведущих соединений и элементов конструкции остова (нагрев масла и бумажно-масляной изоляции выше 600°С, перегрев масла, вызванный дуговым разрядом).
Характерные газы: Н2, СН4 и С2Н6.
Группа 2. Электрические разряды в масле (частичные разряды, искровые и дуговые разряды)
Характерные газы: Н2, СН4, С2Н2 , С2Н4 и С2Н6.
Превышение граничных концентраций СО и СO2 может свидетельствовать об ускоренном старении и/или увлажнении твердой изоляции. При перегревах твердой изоляции основным газом является диоксид углерода.

 

Рисунок 1 – Относительный рост концентраций различных газов, при разных видах дефектов.
 
Вывод: водород является ключевым газом, рост концентрации которого фиксируется при всех видах дефектов.
 
2.     Анализ нормативных требований
 
СОУ-Н ЕЕ 46.501.2006 (Украина), РД 153-34-0-46.302-00 (Россия) не регламентируют контроль содержания газов в масле в непрерывном режиме эксплуатации.
Стандарт ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.200.10.011-2008 не регламентирует типы и количество контролируемых газов.
Распоряжение №538р ОАО «ФСК ЕЭС» от 02.08.2011 (не действует в Украине, приведен для справки) регламентирует обязательный контроль  концентрации одного газа – водорода. Контроль содержания дополнительных газов носит рекомендательный характер.
Вывод: действующего в ГП НАЭК «Энергоатом» документа, регламентирующего перечень газов, при непрерывного контроле газосодержания масла не существует, документ действующий в ОАО «ФСК ЕЭС» (Российская Федерация) требует обязательный контроль одного газа – водорода.
 
3.     Анализ эксплуатационных аспектов
Приборы контроля содержания мульти-газов (онлайн хроматографы) требуют замены эталонного газа с определенной периодичностью в процессе эксплуатации, что может затруднять эксплуатацию таких приборов. Приборы контроля 1-го или 2-х газов не имеют в составе расходных материалов и комплектующих. При этом контроль концентраций мульти-газов позволяет в отличие от приборов контроля 1-го и 2-х газов не только зафиксировать наличие дефекта в трансформаторном оборудовании, но и определить тип дефекта, используя дополнительные инструменты анализа такие как: «Треугольник Дюваля», «Соотношения Роджерса» и другие. Также приборы контроля мульти-газов позволяют зафиксировать динамику нарастания концентраций диагностических газов во времени, что может быть актуально в виду отсутствия положительного тренда в концентрации некоторых газов по мере развития дефектов. Однако, учитывая экономический и эксплуатационный аспекты могут быть рассмотрены следующие схемы организации контроля технического состояния масла состояния масла:
1.     В непрерывном режиме измеряется концентрация только водорода – при любом типе дефекта происходит плавный или скачкообразный рост данного показателя, после чего необходимо выполнить отбор пробы масла для лабораторного анализа, на основании которого делается заключение о причине роста концентрации водорода в масле.
2.     В непрерывном режиме измеряется концентрация только водорода – при любом типе дефекта происходит плавный или скачкообразный рост данного показателя, после чего необходимо выполнить установку вместо прибора контроля концентрации водорода онлайн хроматограф, на основании показаний которого делается заключение о причине роста концентрации газов.
3.     В непрерывном режиме измеряется концентрация всех диагностических газов.

 

 

© 2017 г. ООО "Энергоавтоматизация"