Моніторинг концентрацій газів, розчинених у трансформаторному маслі, під час експлуатації силового трансформаторного обладнання

Abstract

Проаналізовані особливості застосування стаціонарних газоаналізаторів силового маслонаповненого обладнання в магістральних та розподільчих мережах, а також на підприємствах генерації електричної енергії. Досліджена проблема розбіжностей в значеннях концентрацій розчинених в маслі газів, отриманих від стаціонарних газоаналізаторів в режимі безперервного моніторингу та за результатами аналізів проб трансформаторного масла, виконаних лабораторними хроматографами. Проведений порівняльний аналіз різних принципів вимірювання концентрацій газів, які базуються на двох групах методів: методу хроматографії і методах спектроскопії в інфрачервоному діапазоні за законом Бугера–Ламберта–Бера. Розглянуті особливості застосування, переваги та недоліки основ-них методів інфрачервоної спектроскопії. Наведено результати лабораторного порівняння аналізу суміші еталонних газів і аналізу газів, отриманих з маслонаповненого трансформаторного обладнання, яке знаходиться в експлуатації, проведеного стаціонарним газоаналізатором і лабораторією. Встановлено, що і лабораторні прилади, і стаціонарні газоаналізатори мають схожі похибки визначення концентрацій газів в підготовлених лабораторних сумішах. Аналізуючи ті самі проби масла, наведені коефіцієнти лінійної регресії, побудованої як функція залежності показів стаціонарного газоаналізатора від показів лабораторного приладу. Зроблені висновки щодо основних причин, які впливають на розбіжність отриманих результатів. Це дозволило визначити доцільність застосування стаціонарних газоаналізаторів, на основі спектроскопії, як пристроїв, що здатні фіксувати тенденцію збільшення концентрацій газів, та приймати рішення щодо позапланових відборів проб масла для лабораторного аналізу на основі їх показів.

The peculiarities of application of stationary gas analyzers of power oil of filled equipment in main and distribution net-works, as well as at power generation enterprises are analyzed. The problem of discrepancies in the values of concentra-tions of gases dissolved in oil obtained from stationary gas analyzers in the mode of continuous monitoring and obtained by the results of tests of transformer oil samples performed by laboratory chromatographers is investigated. A comparative analysis of different principles for measuring gas concentrations based on two groups of methods: chromatography method and infrared spectroscopy methods by Bouguer–Lambert–Beer law. The features of application, advantages and disad-vantages of the main methods of infrared spectroscopy are considered. The results of the laboratory comparison of the analysis of the mixture of reference gases and the analysis of gases obtained from oil-filled transformer equipment, which is in operation, conducted by a stationary gas analyzer and laboratory. It is established that both laboratory devices and sta-tionary gas analyzers have similar errors in determining gas concentrations in prepared laboratory mixtures. The coefficients of linear regression, constructed as a function of dependence of the indications of a stationary gas analyzer on the indica-tions of a laboratory device, are given, when analyzing the same oil samples. Conclusions were made about the main rea-sons that affect the discrepancy of the obtained results, which allowed to determine the feasibility of using stationary gas analyzers, on the basis of spectroscopy, as devices capable of fixing the trend of increasing gas concentrations, and to make decisions on unscheduled oil samples for laboratory analysis based on their indications.