Прибор для определения общего газосодержания в трансформаторном масле ИРКУТ

Зарегистрирован в Госреестре средств измерений под № 20375-00.

Применяется для измерения объемной доли газов, растворенных в трансформаторных маслах, используемых при эксплуатации маслозаполняемых трансформаторов.

Прибор имеет цифровую индикацию показаний газосодержания трансформаторного масла.

Упрощает определение газосодержания трансформаторного масла по сравнению с существующими методами (хроматография).

Качество трансформаторного масла перед заливкой в трансформаторы и в период эксплуатации определяется по многим параметрам, в число которых входит "общее газосодержание". Этим термином обозначается содержание в масле растворенных газов, определяемое, в основном, количеством растворенного воздуха.

Растворимость воздуха в масле довольно велика. Так, при температуре 25°С объемная доля составляет 10-12%. Присутствие в масле растворенного воздуха вблизи насыщающего значения может привести к опасному ослаблению изоляции трансформатора и при определенных условиях выводу его из строя. Кроме того, присутствие кислорода в масле увеличивает динамику процессов старения как самого масла, так и твердой изоляции трансформаторов. Вследствие этого перед заливкой в герметичный трансформатор производят дегазацию масла. Согласно нормативным документам общее объемное газосодержание масла после дегазации перед заливкой и после заливки в трансформатор должно быть соответственно 0,1 и 0,2%.

Принцип действия измерителя основан на извлечении растворенных газов и водяных паров из дозы масла потоком сухого газа-носителя (гелия), удалении водяных паров кулонометрическим осушителем и определении объемной доли газов с помощью термокондуктометрической ячейки.

Структурная схема измерителя

Газ-носитель (гелий) с постоянным расходом, поддерживаемым стабилизатором расхода газа 1, подается на два противоположных (сравнительных) плеча термостатированной термокондуктометрической ячейки 2 (далее ТКЯ). ТКЯ содержит включенные в мостовую схему четыре одинаковых терморезистора, из которых два противоположных расположены в сравнительных камерах, а два других – в рабочих камерах. В исходном состоянии (до проведения анализа) мост сбалансирован.

После прохождения через сравнительные камеры ТКЯ газ-носитель попадает в десорбционную колонку 3. В режиме анализа в колонку с помощью шприца-дозатора 6 вводится доза анализируемого масла объемом 2 мл. Конструкция колонки, которая является барботажным абсорбером, обеспечивает полноту извлечения воздуха из масла за время анализа (3 мин). Одновременно с воздухом из масла извлекается вода. Для исключения ее влияния на результаты анализа газ-носитель вместе с извлеченными из масла воздухом и водой проходит через обесточенный кулонометрический осушитель 4, в котором вода поглощается. Расход газа-носителя контролируется ротаметром 5.

Осушенный газ-носитель с воздухом проходит через два других противоположных (рабочих) плеча ТКЯ. Присутствие воздуха в гелии приводит к разбалансу мостовой схемы за счет изменения теплопроводности газовой смеси. Сигнал напряжения постоянного тока, пропорциональный концентрации воздуха в гелии, фиксируется в каждый момент времени анализа, суммируется, обрабатывается и представляется на цифровом табло в процентах объемной доли газов в масле (общее газосодержание). После выполнения измерения масло сливается через штуцер "Дренаж".

По окончании анализа на кулонометрический осушитель подается напряжение, под действием которого происходит электролитическое разложение поглощенной воды на водород и кислород, которые удаляются потоком газа-носителя. Таким образом, после каждого анализа происходит автоматическая регенерация осушителя, и тем самым осуществляется его подготовка к следующему анализу.

Так как в основу устройства измерителя "Иркут" заложен упрощенный принцип хроматографического анализа растворенных в масле газов, он практически не уступает в точности газохроматографическим методикам, но значительно выигрывает в стоимости оборудования.

Измеритель в эксплуатации не требует специальных знаний и квалификации оператора, результат считывается с цифрового индикатора через 3 мин после введения пробы.

Достаточными требованиями для получения достоверных результатов и хорошей повторяемости являются: полное удаление из прибора масла предыдущего анализа и тщательная подготовка вводимой в прибор пробы на отсутствие пузырьков нерастворенного воздуха в шприце и в игле.

Отбор и транспортировка пробы для анализа на общее газосодержание производятся в герметизированных стеклянных медицинских шприцах объемом 20 мл с полиуретановым уплотнительным кольцом на поршне. Для исключения попадания окружающего воздуха в пробу и температурной компенсации объема масла шприцы стягиваются плоским резиновым кольцом из ленты толщиной 1-1,5 мм, диаметром 100 мм и шириной 20 мм. Важно, чтобы при отборе проба не содержала пузырьков нерастворенного воздуха. Такой способ хранения и транспортировки пробы, как показала практика, обеспечивает достоверность результата в течение 3 дней со дня отбора пробы.