ГЛАВА ПЯТАЯ
АНАЛИЗ ГАЗОВ
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ
Анализ газов, выделяющихся при разрушении электрической изоляции, производится с целью выявления их состава и определения концентраций.
Анализ, как правило, проводится в специальных лабораториях и является самостоятельной задачей, не входящей в круг вопросов, рассматриваемых в книге. Приведем лишь данные, необходимые для изложения проблем диагностики по результатам анализа газов. Более подробные сведения приведены в [41] и других специальных изданиях.
В рассматриваемых нами случаях газ, выделившийся при разрушении диэлектриков, растворяется в изоляционном масле, являющемся составной частью изоляционной конструкции. Применяемые методы анализа позволяют контролировать лишь газовые смеси. Поэтому первым этапом анализа является извлечение из масла смеси контролируемых газов.
Выделенная смесь газов разделяется затем на компоненты, и далее определяются их концентрации. Полное разделение смеси на составляющие производится редко; обычно достаточно определения наличия лишь ряда характерных (диагностических) газов или их общего содержания в смеси.
Извлечение газов.
Часть газон pacтворенных в масле, со временем достигает газового реле. Оттуда может быть отобрана проба газа для анализа. Из-за различия в степени растворимости разных газов и скорости накопления их в газовом реле состав компонентов смеси в отобранной пробе может существенно отличаться от состава их в масле. Это снижает возможности диагностики, и рассматриваемый метод получения пробы газа может быть использован лишь для грубых оценок состояния объекта.
Несколько более информативна, хотя и обладает указанными: недостатками, проба газа, отобранная в надмасляном пространстве трансформаторов с азотной защитой. Известны способы, когда проба газа отбирается из специального отсека, отделенного от масла контролируемого объекта полупроницаемой мембраной, пропускающей лишь определенные газы.
Широкое распространение получили способы, основанные на выделении газов, растворенных в масле, отобранном из контролируемого объекта. Отобранную пробу масла помещают в герметизированный сосуд (маслоотборник), имеющий объем, превышающий объем пробы. Через некоторое время внутри сосуда установится равновесная концентрация газов, которые извлекаются иг надмасляного пространства для анализа. Ускорение газообмена обеспечивается повышением температуры пробы и увеличением площади контакта между маслом и газовой средой в сосуде.
Анализ газов.
Простейшим методом контроля является определение общего газосодержания масла (объема растворенных в нем газов). Известен ряд химических методов, основанных на поглощении определенных газов соответствующими реагентами. Используются индикаторные трубки, заполненные реагентами, изменяющими свой цвет при соприкосновении с подлежащими выявлению газами.
В ряде случаев в качестве экспресс-метода обнаружения значительных дефектов используется определение общей горючести газов [25]. Преимущественная область применения этого метода— контроль трансформаторов с азотной защитой.
Для определения общей горючести газов (ОГГ) используются переносные газоанализаторы или стационарные автоматические устройства. В основе работы таких приборов лежит термохимический эффект сжигания контролируемых газов в смеси с воздухом. Смесь сгорает, проходя через камеру, в которой находится накаленная электрическим током спираль из платины. При этом повышается температура платинового элемента и, следовательно, его· сопротивление. Показания индикатора, реагирующего на изменения этого сопротивления, градуируются в относительных единицах, общей горючести газов.
Для целей ранней диагностики широко применяются современные физические методы полного анализа многокомпонентных газовых смесей: масс-спектрометрический и хроматографический. Наибольшее распространение получил метод газовой хроматографии.
