Основная часть (1223512), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

В зависимости от агрегатного состояния фаз делят газовую хроматографию (подвижная фаза – газ или пар) и жидкостную хроматогр­афию (подвижная фаза – жидкость). По порядку взаимодействия вещества с сорбентом выделяют следующие типы хроматографии: адсорбционная, распределительная, ионообменная, осадочная, оки­слительно-восстановительная, комплексообразовательная и др. В зависимости от вида оформления процесса различают колоночную и плоскостную хроматографию. В колоночной хроматографии процесс ведут в колонках, наполненных сорбентом. Плоскостная хроматография определяет два вида: хроматографию на бумаге и тонкослойную хроматогр­афию на пластинках. В зависимости от способа хроматографирования различают следующие виды хроматографии:

- элюентная (проявите­льная) хроматография; вопрос идей так и нет

- вытеснительная хроматография; схожие мысли отсутствуют в разуме

- фронтальная хроматография. Творения красивые до жути

Чаще всего выделяют проявительный метод хроматографирования. Он содержится в том, что в постоянный поток подвижной фазы (элюента) вводят смесь веществ, которые сорбируются намного лучше элюента. По мере передвижения элюента через колонку с сорбированными веществами они переходят вдоль слоя сорбента с разной скоростью и, в конце концов, выходят из неё разными зонами, разделёнными элюентом. Вытеснительный способ хроматографирования содержится в том, что в поток подвижной фазы вводят смесь веществ, а затем начинают постоянно пропускать поток вещества-вытеснителя, которое сорбируется больше всех остальных веществ. По мере того, как вытеснитель передвигается по колонке, он постоянно выталкивает из неё (десорбирует) сорбированные компоненты смеси в порядке наростания их сорбционной способности. Фронтальный метод хроматографирования содержится в том, что исследуемую смесь веществ постоянно пропускают через слой сорбента. По мере наполнения колонки веществами они начинают выходить в порядке возрастания их сорбционной способности.

По цели проведения хроматографического процесса выделяют следующие типы хроматографии: аналитическую хроматографию – самостоятельный тип деления, качественного и количественного анализа веществ; препаративную хроматографию для выделения чистых веществ из смеси. Красота, да и только

1.3 Аналитические возможности хроматографических способов

Хроматография – самый распространённый, достоверный и универсальный метод деления самых разнных смесей. Плюсы хроматографии перед другими видами деления состоят в большой разделяющей способности и возможности деления маленькихх количеств веществ. Являясь эффективным и селективным методом, препаративная хроматография незаменима при разделении сложных объектов, содержащих многово индивидуальных веществ с близкими физико-химическими характеристиками (нефть, лекарственные препараты, вещ­ества растительного происхождения, кровь и т. д.). Так, в препаративных целях для очистки химических веществ или выделения индивидуальных соединений широко применяется газовая хроматография. Для деления ионов (в частности редкоземельных элементов) применяют ионообменную хроматографию, основанную на различной способности ионов в растворе к размену с ионитом. Хроматография это важный метод идентификации и определения компонентов различных смесей. Нынешними хроматографическими способами можно выявить газообразные , жидкие и твердые вещества с молекулярной массой от единиц до 10⁶. Определение определённых условий проведения хроматографического анализа выбирается природой и составом разбираемого вещества. Методы газовой хроматографии, определяющие газоадсорбционную и газожидкостную, позволяют выявлять летучие термостабильные вещества с молекулярной массой меньше 400 независимо от агрегатного состояния. Так, газоадсорбционную хроматографию много применяют для анализа смесей газов и низкокипящих углеводородов, не держащих активных функциональных групп. Газожидкостная хроматография незаменима в нефтехимии, определении пестицидов, удобрений, лекарственных препаратов и т.д. Жидкостная хроматография в разых вариантах – это вид деления и анализа многокомпонентных смесей нелетучих веществ в растворах. Жидкостная хроматография применяется для более большого круга веществ чем газовая, потому что большинство соединений не имеет летучести и термостабильности. Следует очень отметить экспрессность хроматографического деления смесей. Так, при применении современной безинерционной детектирующей и регистрирующей аппаратуры разделение двух компонентов можно осуществить за минуты или возможно даже секунды. Хроматографические способы выявления обладают большой чувствительностью (до 10–8 %) и высокой точностью (до 0.5%).

1.4 Метод газовой хроматографии

Способ газовой хроматографии получил большее применение, так как для него наиболее точно разработаны теория и аппаратурное обеспечение. Газовая хроматография – это смешанный метод, разрешающий одновременно проводить и деление, и выявление веществ смеси. В качестве подвижной фазы (газа-носителя) используют газы, их смеси или соединения, находящиеся в критериях деления в газообразном или парообразном состоянии. В качестве неподвижной фазы применяют твёрдые сорбенты (газоадсорбционная хроматография) или жидкость, нанесённую небольшим слоем на поверхность инертного носителя (газожидкостная хроматография). Плюсы газовой хроматографии:

- вероятность идентификации и количественного определения индивидуальных веществсложных смесей;

- вероятность изучения разных способностей веществ и физикохимических взаимодействий в газах, жидкостях и на поверхности твёрдых тел;

- высокая точность деления и быстрота процесса;

- вероятность исследования микропроб и автоматичность записи результатов;

- вероятность анализа большого круга объектов – от лёгких газов до высокомолекулярных органических соединений;

- вероятность разделния чистых веществ в препаративной и промышленной области.

Схема замещения тяговой подстанции представляет собой

1.5 Хроматографический анализ газов, растворённых в масле силовых трансформаторов. Разложение масла

Минеральные изоляционные масла выступают в роли смеси разных углеводородных молекул, выделяющих химические группы СН₃, СН₂ и СН, объединёнными молекулярными связями углерод-углерод (С-С). Влияние большой температуры и разрядов приводит к разрыву химических связей между разными атомам­и этих молекул. Разрыв связей углерод - углерод (С-С) и углерод - водород (С-Н) происходит с образованием нестабильных фрагментов молекул в форме активных радикалов, таких как H*,СН₃*, СН₂*,СН* или С*, которые, в результате быстрых рекомбинаций (объединяясь), образуют молекулы газов, таких как водород (Н-Н), метан (СН₃-Н), этан (СН₃-СН₃), этилен (СН₂=СН₂), ацетилен (СН=СН). Другими продуктами разложения масла являю­тся углеводородные газы С₃, С₄, С₅, жидкие продукты, твердые частицы, в том числе частицы углерода. Состав газов и его изменения определяются энергией, выделяющейся в зоне дефекта. Наименьшая энергия требуется для разрыва наиболее слабой связи С-Н, что случается, например, при воздействии частичных разрядов. В результате разрыва связи и рекомбинации образуется преимущественно водород. Разрыв связей С-С приводит к образованию насыщенных углеводородных газов метана, этана, пропана. Разрыв двойных связей С=С обуславливает образование этилена, что требу­ет выделения более высокой энергии. Образование ацетилена, газа с тройной связью между атомами углерода, требует воздействия температу­ры выше 800 °С либо разрядов большой мощности. Выделение частиц углерода происходит при температуре 500-800 °С и особенно заметно при возникновении дугового разряда в масле. Отбор проб масла из трансформаторов осуществляют в стеклянные медицинские шприцы. Шприц должен быть проверен на герметичность. Из каждого трансформатора целесообразно отбирать два шприца с маслом. Перед наполнением маслом шприц промывается. Далее производится определение концентраций следующих газов, растворенных в масле: водорода (H₂), метана (CН₄), ацетилена (С₂Н₂), этилена (С₂Н₄), этана (C₂H₆), оксида углерода (СО), диоксида углерода (СO₂) [25].

1.6 Дефекты, обнаруживаемые в трансформаторах

В трансформаторах можно выявить две группы дефектов [23, 25].

Первая группа. Перегревы токоведущих частей и элементов конструкции остова.

Главные газы: С₂Н₄ - в случае нагрева масла и бумажно-масляной изоляции свыше 600°С или С₂Н₂ - в случае перегрева масла, вызванного появлением дуговым разрядом.

Характерными газами в этих случаях возникают: Н₂, СН₄ и С₂Н₆.

Перегрев токоведущих частей может проявляться нагревом и выгоранием контактов переключающих аппаратов; смягчением и нагревом места закрепления электростатического экрана; обрывом электростатического экрана; ослаблением винтов компенсаторов отводов НН; ослаблением и нагревом контактных частей отвода НН и шпильки проходного изолятора; лопнувшей пайкой элементов обмотки; замыканием параллельных и простых проводников обмотки и др.

Перегрев металлических частей конструкции остова может определяться: плохой изоляцией листов электротехнической стали; нарушением изоляции стяжных шпилек или накладок, ярмовых балок с появлением короткозамкнутого контура; общим нагревом и недопускаемыми местными нагревами от магнитных полей рассеяния в ярмовых балках, бандажах, прессующих кольцах и винтах; плохим заземлением магнитопровода; нарушением изоляции амортизаторов и шипов поддона реактора, домкратов и прессующих колец при распрессовке и др.

Вторая группа. Электрические разряды в масле.

Электрические разряды в масле могут быть разрядами большой и малой мощности.

При небольших разрядах главным газом является Н₂, характерными газами с небольшим содержанием - СН₄ и С₂Н₂.

При искровых и дуговых разрядах главнымии газами являются Н₂ или С₂Н₂; характерными газами с содержанием - СН₄ и С₂Н₄.

Превышение граничных концентраций СО и СO₂ может говорить об быстром старении и/или увлажнении твердой изоляции. При перегревах твердой изоляции главным газом является диоксид углерода.

Главные (ключевые) газы- наиболее характерные для определенного вида дефекта:

Дефекты электрического характера:

для водорода - частичные разряды, искровые и дуговые разряды;

для ацетилена - электрическая дуга, искрение;

Дефекты термического характера:

для этилена - нагрев масла и бумажно-масляной изоляции выше 600°С;

для метана - нагрев масла и бумажно-масляной изоляции в диапазоне температур (400-600)°С или нагрев масла и бумажно-масляной изоляции, сопровождающийся разрядами;

для этана - нагрев масла и бум­ажно-масляной изоляции в диапазоне температур (300-400)°С;

для оксида и диоксида углерода - старение и увлажнение масла и/или твердой изоляции;

для диоксида углерода - нагрев твердой изоляции [23].

1.7 Эксплуатационные факторы, содействующие росту или уменьшению концентраций растворенных газов в масле трансформаторов

При разборе состава растворенных в масле газов для диагностики эксплуатационного состояния трансформаторов нужно иметь ввиду условия их эксплуатации за предыдущее время и факторы, вызывающие изменения этого состава веществ нормально работающих трансформаторов [23].

Эксплуатационные факторы, вызывающие возрастание концентрации растворенных в масле газов бездефектных трансформаторов:

- остаточные концентрации газов от исправленного дефекта во время ремонта трансформатора (если не была сделана дегазация масла),

-возрастание нагрузки трансформатора,

- смешивание свежего масла с остатками старого, насыщенного газами, находящегося в системе охлаждения, баках РПН, расширителе и т.д.,

- доливка маслом, находившимся в эксплуатации и содержащим растворенные газы,

- проведение сварочных работ на баке,

- повреждения масляных насосов с неэкранированным статором,

- перегревы из-за дефектов системы охлаждения (засорение наружной поверхности охладителей),

- перегрев масла теплоэлектронагревателями при его обработке в дегазационных и других установках,

- переток газов из бака расширителя контактора РПН в бак расширителя трансформатора, имеющего РПН типа РС-3 или РС-4,

- всесезонные изменения интенсивности процесса старения,

- действие токов короткого замыкания и др.

Эксплуатационные факторы, дающие уменьшение концентрации растворенных в масле газов бездефектных трансформаторов:

- продувка азотом в трансформаторах с азотной защитой масла,

- уменьшение нагрузки трансформатора,

- замена силикагеля в трансформаторе,

- длительное отключение трансформатора,

- дегазация масла в баке,

- доливка дегазированным маслом,

- небольшая или полная замена масла в баке трансформатора,

- заливка маслом под вакуумом, в том числе - частичным вакуумом,

Характеристики

Список файлов ВКР