Методика виконання роботи та обробка результатів

1. Підготовка проби газу.

1.1. У спеціальну герметичну посудину заливають пробу масла так, щоб залишився певний об’єм над поверхнею масла (цей об’єм визначають методом видалення газу).

1.2. У надмасляний простір методом перемішування, барботування чи вакуумування з проби масла видаляють розчинені в ній гази (вказані методи сприяють прискоренню відділення газів від масла).

1.3. З надмасляного простору в спеціальний пристрій (зазвичай – шприц) відбирають пробу газу.

2. Аналіз газу.

2.1. У підготовлений до роботи згідно з експлуатаційною документацією хроматограф уводять пробу газу.

2.2. За допомогою периферійних пристроїв (самописа, комп’ютера тощо), які в тому чи іншому вигляді відображують отримані хроматоргами, визначають якісний і кількісний склад проби газу.

3. Обробка результатів аналізу.

3.1. За допомогою розрахунків, які залежать від методу видалення розчинених у маслі газів, отримані значення концентрацій газів у пробі газу переводять у значення, що відповідають концентраціям цих газів у маслі. Для розрахунків застосовують коефіцієнти, визначені попередньо під час калібрування хроматографа.

3.2. Якщо отримані концентрації перевищують гранично допустимі значення, то за допомогою алгоритмів діагностики (використання співвідношень пар газів, таблиць, діаграм тощо) визначають можливий або найімовірніший вид і характер розвиткового пошкодження.

Завдання

1. За допомогою інструкції з експлуатації хроматографа ввімкнути його та вивести на робочий режим.

2. Методом барботування вилучити з проби масла розчинені в ньому гази.

3. За допомогою шприца через дозатор увести пробу газу в хроматограф; виконати аналіз використовуваних для діагностики дефектів газів: СО, СО₂, Н₂, СН₄, С₂Н₂, С₂Н₄, С₂Н₆.

4. Закінчивши аналіз, за допомогою таблиці, складеної для використовуваного пристрою для вилучення газів із масла, перевести отримані концентрації в концентрації газів, розчинених у маслі, та записати ці концентрації.

5. З урахуванням положення п. в) і табл. 1.2 та за результатами п. 3.2 визначити вид і характер найімовірнішого дефекту.

Контрольні запитання

1. Для чого виконують аналіз розчинених у маслі газів?

2. Які гази використовують для діагностики дефектів маслонаповненого електрообладнання?

3. Що таке ХАРГ, і за допомогою якої апаратури його виконують?

4. Які основні елементи мають містити хроматографи, призначені для аналізу газів?

5. Які показники слід використовувати для діагностики дефектів маслонаповненого електрообладнання?

6. Які основні види дефектів виявляють за допомогою ХАРГ?

Лабораторна робота 2 визначення пробивної напруги трансформаторного масла

Мета роботи: вивчення методики визначення пробивної напруги трансформаторного масла; практичне визначення пробивної напруги, обробка та аналіз отриманих результатів.

Теоретичні відомості

Одним з основних показників, що характеризують ізоляційні властивості трансформаторних масел, є пробивна напруга, яка визначає електричну міцність масла.

Слід розрізняти електричну міцність ізоляційних матеріалів, яку визначають у разі прикладення імпульсної напруги, та електричну міцність цих матеріалів, яка визначається в разі прикладення змінної напруги з частотою 50Гц. У цій роботі вивчають і визначають пробивну напругу трансформаторного масла на частоті 50 Гц.

Пробивна напруга як показник якості масла досить чутлива до наявності в ньому домішок. У разі підвищення вологості масла й наявності інших домішок значення пробивної напруги спадають.

Зміни тиску, форми й матеріалу електродів, а також відстані між ними також впливають на пробивну напругу. Ось чому ГОСТ 6581-75 10, який регламентує визначення цього показника, задає певні вимоги до умов середовища для вимірювань, а також до пристроїв і приладів, за допомогою яких виконують вимірювання:

 температура проби масла не має відрізнятися від температури приміщення, де здійснюється аналіз, і бути в межах 15...35 С;

 пробивання масла має виконуватися між напівсферичними електродами, розміри яких визначені в 10; відстань між електродами має бути 2,5   0,05 мм;

 апаратура має забезпечувати контрольоване плавне підняття напруги на зазначених вище електродах до рівня не менше 80...90 кВ зі швидкістю 2,0  0,2 кВ/с.

Чисте трансформаторне масло, вільне від газів, води, механічних домішок і продуктів старіння, незалежно від його хімічного складу, характеризується достатньо високим (більшим за 60 кВ) значенням пробивної напруги.

Незважаючи на великий експериментальний матеріал, до цього часу немає єдиної загальновизнаної теорії пробою рідких діелектриків, але майже всі теорії в тому чи іншому вигляді містять елементи «газового пробою». Тому підвищення пробивної напруги треба досягати перш за все дегазацією масла.

Щодо залежності пробивної напруги від вологості масла доведено, що на його пробивну напругу впливає не загальний вміст води, а наявність у маслі емульгованої вологи. Розчинена в маслі волога до певних (близьких до появи емульгованої вологи) концентрацій практично не впливає на значення пробивної напруги.

У маслі, яке працює разом з твердою ізоляцією, можуть виникнути забруднення у вигляді бавовняно-паперових і целюлозних волокон. Наявність волокон, особливо у зволоженому маслі, призводить до різкого зменшення пробивних напруг за рахунок створення «містків», які сильно деформують поле та зменшують електричну міцність ізоляційних проміжків.

Інші механічні домішки, а також продукти старіння масла – нерозчинні осади – аналогічно впливають на пробивну напругу.

Отже, пробивна напруга є одним з основних показників для визначення експлуатаційної якості трансформаторних масел. На відміну від інших показників, її застосовують для аналізу проб масел майже всіх видів маслонаповненого електрообладнання. Гранично допустимі значення цього показника регламентовані ГКД 34.43.10197 [12], а для їх визначення застосовують спеціальні пристрої та прилади, одним з яких є апарат АИМ-90.