Данное оборудование указано в следующих разделах каталога:
Промышленный хроматограф «7Х» для непрерывного контроля содержания газов, растворенных в трансформаторном масле
Внесён в Государственный реестр средств измерений РФ под № 58953-14
Специализированный потоковый хроматографический анализатор развивающихся дефектов в маслонаполненном электрооборудовании
Специализированный промышленный хроматограф типа «7Х» предназначен для автоматического непрерывного контроля содержания газов, растворенных в трансформаторном масле.
Применяется для автоматической оперативной диагностики дефектов, развивающихся в силовом маслонаполненном электрооборудовании.
Анализатор осуществляет непрерывный раздельный анализ кислорода, водорода, метана, этилена, этана, ацетилена, оксида углерода, диоксида углерода, растворенных в масле, и влагосодержания масла. Расчетным методом определяется концентрация азота, растворенного в масле.
Основным преимуществом применения хроматографа «7Х» является возможность непрерывно контролировать состояние трансформаторного оборудования и иметь полное представление о динамике быстроразвивающихся дефектов на ранней стадии в интервалах между проведением полугодового хроматографического анализа растворённых газов (ХАРГ) в лабораторных условиях. При этом чувствительность и точность измерения не уступает лабораторному ХАРГ.
Конструкция
Конструктивно хроматографический анализатор «7Х» представляет собой герметичный, термостатируемый шкаф, устанавливаемый на типовую монтажную стойку возле трансформаторного оборудования. К шкафу подведено напряжение питания 220В и две трубки диаметром 6 мм для подвода и отвода масла и трубка от баллона с газом носителем (азотом).
Внутри шкафа находится моноблочный, противоточный теплообменник, сопряженный с многоколоночной, измерительной хроматографической системой. Управление осуществляется встроенным контроллером. В непосредственной близости от прибора, в отдельном технологическом шкафу установлен баллон с азотом (рекомендуется устанавливать два баллона, рабочий и резервный).
В базовом варианте прибор имеет цифровой интерфейс RS485(используется протокол Modbus). В качестве опций доступны аналоговые выходные сигналы и Ethernet . Информационный кабель связи может быть как экранированная витая пара, так и оптоволоконный кабель, в зависимости от расстояний и электромагнитной обстановки. В приборе предусмотрены программируемые двухуровневые выходные дискретные сигналы (аварийные сигналы по предельному содержанию растворенных газов в соответствии с РД 153-34.0-46.302-00).
Принцип действия
Отбор пробы газов, растворенных в трансформаторном масле, для анализа осуществляется методом термовакуумной экстракции. При этом масло из трансформатора непрерывно с помощью электромагнитного насоса прокачивается через пробоотборный блок анализатора. Пробоотборный блок представляет собой противоточный теплообменник, прокачиваемое масло в котором предварительно подогревается или охлаждается встречным, выходным потоком масла. После анализа масло направляется обратно в трансформатор. Составной частью пробоотборного блока является термостат, в котором масло термостатируется до заданной постоянной температуры 60 °С. В термостате размещен диэлькометрический датчик влаги и диффузионный газоотборник. В газоотборнике растворенные газы диффундируют из масла через термостатированную разделительную мембрану в отвакуумированный мерный цилиндр, последовательно с которым соединен газовым трактом прецизионный дозирующий объем хроматографической схемы. Из дозирующего объема выделенные из масла растворенные газы потоком газа-носителя элюируются через систему хроматографических разделительных колонок и поочередно попадают в твердоэлектролитный детектор, сигналы которого пропорциональны концентрации каждого из газов, растворенных в трансформаторном масле. Сигналы детектора обрабатываются встроенным контроллером и выдаются в виде отдельного файла результата анализа в информационную сеть.
В анализаторе предусмотрена возможность параллельного отбора пробы масла на лабораторный анализ через быстроразъемное самозапирающееся соединение типа Swagelok с помощью специального штуцера из комплекта ЗИП. Конструкция этого узла не позволяет попадать воздуху в масляную магистраль при отборе пробы масла на анализ.
Для работы прибора необходим азот марки ВЧ в 40-литровом баллоне. Начальное давление в баллоне должно быть не менее 150 атм. Периодичность замены баллона составляет около 400 суток. Для обеспечения более длительного периода необслуживаемого режима прибора рекомендуется в технологическом шкафу устанавливать два баллона с автоматическим переключением и контролем количества газа в каждом баллоне. При минимальном количестве газа в рабочем баллоне происходит автоматическое переключение на резервный, а при приближении к минимально допустимому содержанию газа в резервном баллоне будет выдаваться сообщение оператору с требованием произвести замену баллонов. Дежурный обслуживающий персонал осуществляет замену баллонов в технологическом шкафу.
В хроматографическом анализаторе «7Х» применяется амперометрический твердоэлектролитный детектор. Чувствительным элементом детектора является керамическая конструкция из двуокиси циркония стабилизированного трехокисью иттрия, с нанесенными на нее газопроницаемыми электродами из платины.
Твердоэлектролитный детектор обеспечивает нижний предел обнаружения газов, растворенных в трансформаторном масле, в соответствии с РД 153-34.0-46.302-00:
- для водорода 0,0005 % об.
- для метана, этилена, этана 0,0001 % об.
- для ацетилена 0,00005 % об.
- для оксида и диоксида углерода 0,002 % об.
Для анализа в реальных условиях, возможно применение менее чувствительного прибора, поскольку концентрация газов в масле реального рабочего трансформатора находится на уровне сотых долей процента. В этом случае хроматографический анализатор может быть упрощенной конструкции и может работать без газа-носителя в баллоне.
Метрологические характеристики
Уровень флуктуационных шумов нулевого сигнала, мкВ, не более | 200 | |
Предел детектирования ТЭД, г/см³ | водород H2 | 1,0×10-8 |
оксид углерода CO | 2,0×10-7 | |
диоксид углерода CO2 | 1,0×10-6 | |
метан CH4 | 2,5×10-8 | |
этилен C2H4 | 1,0×10-8 | |
этан C2H6 | 1,0×10-7 | |
ацетилен C2H2 | 1,0×10-7 | |
Диапазоны показаний содержания газов, растворенных в трансформаторном масле*, об. доля, млн-1 | водород H2 | 25...4500 |
оксид углерода CO | 10...2000 | |
диоксид углерода CO2 | 100...10000 | |
метан CH4 | 10...2000 | |
этилен C2H4 | 10...2000 | |
этан C2H6 | 10...2000 | |
ацетилен C2H2 | 10...2000 |
*В пересчете на масло марки ГК (в соответствии с отраслевым стандартом СТО 56947007-29.180.094-2011).
Предел допускаемого значения относительного среднего квадратического отклонения (СКО) выходных сигналов при нормальных условиях t=20 ±5 °C, (n = 5), % | 1,5 |
Предел допускаемого значения относительного среднего квадратического отклонения (СКО) выходных сигналов в условиях эксплуатации (n = 5), % | 5 |
Допускаемое относительное изменение выходного сигнала за 12 ч непрерывной работы, не более, % | 5 |
Технические характеристики
Время выхода на режим, ч, не более | 12 | |
Условия эксплуатации | температура окружающего воздуха, °С | -60...+40 |
атмосферное давление, кПа | 84...106 | |
относительная влажность (без конденсации), при 25 °C, не более, % | 98 | |
Электропитание | ~220 ±10 % В 50 ±1 Гц | |
потребляемая мощность, Вт, не более | 500 | |
Габаритные размеры, мм, не более | 680×392×240 | |
Масса, кг, не более | 50 |
Комплектность
- Хроматограф газовый «7Х»
- Комплект ЗИП
- Комплект изделий для монтажа
- Монтажный чертеж 026.06.77.МЧ
- Схема электрическая подключений 026.06.77.Э5
- Комплект эксплуатационной документации:
- ведомость эксплуатационных документов 026.07.43 ВЭ
- руководство по эксплуатации 026.07 43 РЭ
- паспорт 026.07.43 ПС
- ведомость ЗИП 026.07 43 ЗИ
- методика поверки 026.07.43 МП
Поверка
Осуществляется по документу 026.07.43.МП «Инструкция. Хроматограф газовый «7Х». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 22 сентября 2014 г.
Основные средства поверки
Поверочные газовые смеси ГСО № 8379-2003.