СТО РЖД 12.003-2011 от 22 ноября 2011 г. N 2514р (приложение В)

Приложение В
(обязательное)

Требования к газохроматографическому контролю масла

В.1 Требования к газохроматографическому контролю масла силовых трансформаторов
В.1.1 Состояние трансформаторов при газохроматографическом контроле оценивается:
- путем сопоставления измеренных данных с граничными значениями концентрации газов в масле;
- по отношению концентраций отдельных видов газов;
- по относительной скорости роста концентрации газов в масле.
В.1.2 Граничные значения концентрации газов в масле составляют, ррm:
водорода (Н ).........................................................100;
2

    метана (СH )..........................................................100;
4

    ацетилена (С Н ).......................................................10;
2 2

    этилена (С Н )........................................................100;
2 4
этана (С2Н6) 50;

    оксида  углерода  (СО)  для  трансформаторов с азотной или пленочной защитой
масла 500;

    оксида углерода (СО) для прочих трансформаторов 600;

    углекислого  газа  (С0 )  для трансформаторов со свободным дыханием и сроком
2
службы до 10 лет 6000;

    углекислого  газа  (С0 )  для трансформаторов со свободным дыханием и сроком
2
службы более 10 лет 8000;
углекислого  газа  (С0 ) для трансформаторов с азотной или пленочной защитой
2
масла и сроком службы до 10 лет 2000;
углекислого  газа  (С0 ) для трансформаторов с азотной или пленочной защитой
2
масла и сроком службы более 10 лет 4000.
В.1.3  Вид развивающихся в трансформаторах дефектов рекомендуется определять
по  отношению  концентраций  пар  из четырех газов: водорода (Н ), метана (СН ),
2             4
ацетилена (С Н ) и этилена (С Н ).
2 2              2 4
Для  дефектов,  связанных  с  перегревом,  характерно  выполнение  следующих
условий:


      С Н                             СН
2 2                              4
------ < 0,1       и           ------ > 0,5                          В.1
С Н                             H
2 4                             2
Если при этом концентрация оксида углерода (СО) составляет менее 0,05 % об., то дефект связан с перегревом масла, если более 0,05 % об. - то с перегревом твердой изоляции.
Для дефектов, связанных с разрядом, характерно выполнение следующих условий:
СН                             С Н
4                             2 2
------ <= 0,5        и        ------ >= 0,1                        В.2
H                              С Н
2                              2 4

Примечание - При определении вида развивающегося дефекта следует учитывать, что условия, выраженные неравенствами В.1 и В.2, обладают необходимой достоверностью, если концентрация хотя бы одного из газов превышает граничную концентрацию, указанную в В.1.2, не менее, чем в 1,5 раза.
Для дефектов, связанных одновременно и с перегревом, и с разрядом, характерно выполнение одного из двух следующих условий:
СН                             С Н
4                             2 2
------ > 0,5        и          ------ >= 0,1                        В.3
H                              С Н
2                              2 4

      СН                             С Н
4                             2 2
------ <= 0,5        и         ------ < 0,1                          В.4
H                              С Н
2                              2 4

В.1.4 Характер развивающихся в трансформаторах дефектов рекомендуется определять по таблице В.1.

Таблица В.1 - Рекомендации по определению характера развивающихся в трансформаторах дефектов
┌──────────────────────────────┬──────────────────────────┬───────────────────────────────────────┐
│                              │  Отношение концентраций  │                                       │
│                              │    характерных газов:    │                                       │
│   Характер прогнозируемого   ├────────┬─────────┬───────┤           Типичные примеры            │
│           дефекта            │  С Н   │  СН     │ С Н   │                                       │
│                              │   2 4  │    4    │  2 4  │                                       │
│                              │ ------ │  -----  │------ │                                       │
│                              │  С Н , │   Н     │ С Н   │                                       │
│                              │   2 4  │    2    │  2 6  │                                       │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  1 Нормально                 │  <0,1  │ от 0,1  │ <1,0  │   Нормальное старение                 │
│                              │        │ до 1,0  │       │                                       │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  2 Частичные разряды с низкой│        │         │       │   Разряды    в    заполненных    газом│
│плотностью энергии            │  <0,1  │  <0,1   │ <=1,0 │полостях,   образовавшихся   вследствие│
│                              │        │         │       │неполной   пропитки   или    повышенной│
│                              │        │         │       │влажности изоляции                     │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  3   Частичные   разряды    с│ от 0,1 │         │       │   То же, что и в строке 2, но ведет  к│
│высокой плотностью энергии    │ до 3,0 │  <0,1   │ <=1,0 │оставлению  следа  или  пробой  твердой│
│                              │        │         │       │изоляции                               │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  4 Разряды малой мощности    │        │         │       │   Непрерывное искрение в  масле  между│
│                              │  >0,1  │ от 0,1  │от 1,0 │соединениями различных потенциалов  или│
│                              │        │ до 1,0  │до 3,0 │плавающего  потенциала.  Пробой   масла│
│                              │        │         │       │между твердыми материалами             │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  5 Разряды большой мощности  │ от 0,1 │ от 0,1  │       │   Дуговые  разряды,  искрение,  пробой│
│                              │ до 3,0 │ до 1,0  │ <=3,0 │масла между обмотками или катушками или│
│                              │        │         │       │между катушками на землю               │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  6 Термический дефект  низкой│  <0,1  │ от 0,1  │от 1,0 │   Перегрев изолированного проводника  │
│температуры (до 150 °С)       │        │ до 1,0  │до 3,0 │                                       │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  7   Термический   дефект   в│        │         │       │   Местный  перегрев  сердечника  из-за│
│диапазоне  низких   температур│  <0,1  │  >=1,0  │ <1,0  │концентрации    потока.     Возрастание│
│(от 150 до 300 °С)            │        │         │       │температуры "горячей точки"            │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  8   Термический   дефект   в│        │         │от 1,0 │   То же, что и  в  строке  7,  но  при│
│диапазоне  средних  температур│  <0,1  │  >=1,0  │до 3,0 │дальнейшем    повышении     температуры│
│(от 300 до 700 °С)            │        │         │       │"горячей точки"                        │
├──────────────────────────────┼────────┼─────────┼───────┼───────────────────────────────────────┤
│  9 Термический дефект высокой│        │         │       │   Горячая точка в сердечнике; перегрев│
│температуры (выше 700 °С)     │  <0,1  │  >=1,0  │ >=3,0 │меди  из-за  вихревых   токов,   плохих│
│                              │        │         │       │контактов;   циркулирующие    токи    в│
│                              │        │         │       │сердечнике или баке                    │
└──────────────────────────────┴────────┴─────────┴───────┴───────────────────────────────────────┘

Кроме того, для дополнительного уточнения характера и степени развития того или иного дефекта используются соотношения:
- если повреждением не затронута твердая изоляция, то:

                   5 <= С0 /СО <= 13                                      В.5
2
- если повреждением затронута твердая изоляция, то:

             С0  / СО <5       или         С0 /СО > 13                    В.6
2                             2

В.1.5 Относительная скорость роста концентрации i-го газа в масле (% в месяц) определяется по формуле:

                V      = (V     /A    ) · 100,                            В.7
отнi      a6ci    m-1

 

    где:  V     - абсолютная скорость роста концентрации i-го газа, определяемая
a6ci
по формуле В.8;
A    - концентрация этого газа при предыдущем измерении.
m-1

Абсолютная скорость роста концентрации i-го газа в масле (% в месяц) определяется по формуле:

               V    = (A -  А   ) / T  ,                                  В.8
a6ci    m    m-1     d

    где  A -  А     - концентрация i-го газа в масле при текущем и предыдущем
m    m-1    измерении соответственно;


    Т - время между двумя измерениями.
d
Если V    > 10 % в месяц, то дефект следует считать быстро развивающимся.
отнi

В.2 Требования к газохроматографическому контролю масла маслонаполненных вводов трансформаторов и выключателей
Б.2.1 Состояние маслонаполненных вводов трансформаторов и выключателей при газохроматографическом контроле оценивается путем сопоставления измеренных данных с граничными значениями концентрации газов в масле.
Б.2.2 Граничные значения концентрации газов в масле составляют, % об.:
ацетилена...........................................................0,0005;
суммы концентраций газов углеводородной группы........................0,03.
Примечание  -  Под  газами  углеводородной  группы  понимаются  метан (СН ),
4
ацетилен (С Н ), этилен (С Н ) и этан (С Н ).
2 2            2 4           2 6
В.2.3 Характер развивающихся во вводах дефектов рекомендуется определять по таблице В.2.

Таблица В. 2 - Рекомендации по определению характера развивающихся во вводах дефектов
┌────────────────────────────────────────────────────┬────────────────────┐
│         Характер прогнозируемого дефекта:          │                    │
├──────────────────────────┬─────────────────────────┤  Характерные газы  │
│       наименование       │        описание         │                    │
├──────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Образование           │  Ацетилен (С Н )   │
│                          │углеродосодержащих частиц│             2 2    │
│                          │вследствие разрядов      │                    │
│                          ├─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Появление             │    Водород (Н )    │
│  1 Механические примеси  │незавершенных    искровых│              2     │
│                          │разрядов                 │                    │
│                          ├─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Отложение  загрязнений│   Водород (Н ) и   │
│                          │по     поверхностям     и│             2      │
│                          │прорастание    по     ним│  ацетилен (С Н )   │
│                          │разряда                  │             2 2    │
├──────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Появление             │    Водород (Н )    │
│                          │незавершенных    искровых│              2     │
│                          │разрядов                 │                    │
│  2 Острые края деталей в ├─────────────────────────┼────────────────────┤
│масле                     │   Накопление   продуктов│   Водород (Н ) и   │
│                          │деструкции    масла    по│             2      │
│                          │поверхностям            и│  ацетилен (С Н )   │
│                          │прорастание    по     ним│             2 2    │
│                          │разряда                  │                    │
├──────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Появление    искрового│       то же        │
│                          │разряда в масле          │                    │
│                          ├─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Отложение    продуктов│                    │
│                          │деструкции    масла    по│                    │
│  3 Нарушение  контактных │поверхностям            и│        -"-         │
│соединений                │прорастание    по     ним│                    │
│                          │разряда                  │                    │
│                          ├─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │   Накопление   продуктов│                    │
│                          │деструкции    масла     -│        -"-         │
│                          │водород и ацетилен       │                    │
├──────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────────────┤
│  4 Ослабление контактных │                         │ Метан (СН ) и этан │
│соединений        верхней │   Термическая деструкция│          4         │
│контактной шпильки        │масла (осмоление)        │       (С Н )       │
│                          │                         │         2 6        │
├──────────────────────────┼─────────────────────────┼────────────────────┤
│                          │                         │ Ацетилен (С Н ) и  │
│  5   Локальные   дефекты │   Микроразряды в остове │            2 2     │
│остова                    │                         │    водород (Н )    │
│                          │                         │              2     │
└──────────────────────────┴─────────────────────────┴────────────────────┘

В.3 Требования к газохроматографическому контролю масла трансформаторов тока
В.3.1 Состояние трансформаторов тока при газохроматографическом контроле оценивается:
- путем сопоставления измеренных данных с граничными значениями концентрации газов в масле;
- по отношению концентраций отдельных видов газов.
В.3.2 Граничные значения концентрации газов в масле составляют, ррm:
водорода (Н ).......................................................100;
2
метана (СН ).........................................................20;
4
этилена (С Н ).......................................................30;
2 4
этана (С Н ).........................................................20;
2 6
ацетилена (С Н )......................................................2;
2 2
оксида углерода (СО) ...............................................400;

    углекислого газа (С0 ).............................................2000.
2
В.3.3 Характер развивающихся в трансформаторах тока дефектов рекомендуется определять по таблице В.3.

Таблица В.3 - Рекомендации по определению характера развивающихся в трансформаторах тока дефектов
┌───────────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┐
│                                       │ Отношение концентраций характерных │
│                                       │               газов:               │
│   Характер прогнозируемого дефекта    ├──────────┬───────┬───────┬─────────┤
│                                       │   С0     │ С Н   │  CH   │    О    │
│                                       │     2    │  2 2  │    4  │     2   │
│                                       │  ------  │------ │------ │  -----  │
│                                       │    СО    │ С Н   │  Н    │    N    │
│                                       │          │  2 4  │   2   │     2   │
├───────────────────────────────────────┼──────────┼───────┼───────┼─────────┤
│  1 Частичные разряды                  │    -     │   -   │ <0,1  │    -    │
├───────────────────────────────────────┼──────────┼───────┼───────┼─────────┤
│  2 Разряды малой и средней мощности   │    -     │ >1,0  │   -   │    -    │
├───────────────────────────────────────┼──────────┼───────┼───────┼─────────┤
│  3 Устойчивый дуговой разряд          │    -     │ >5,0  │   -   │    -    │
├───────────────────────────────────────┼──────────┼───────┼───────┼─────────┤
│  4 Термическое повреждение целлюлозы с│          │       │       │         │
│температурой в зоне дефекта до 150  °С,│ >10,0(1) │   -   │ >1,0  │    -    │
│старение масла                         │          │       │       │         │
├───────────────────────────────────────┼──────────┼───────┼───────┼─────────┤
│  5 То же с температурой более 250 °С  │ <3,0(1)  │   -   │ >1,0  │    -    │
├───────────────────────────────────────┼──────────┼───────┼───────┼─────────┤
│  6   Нарушение   герметичности    (для│    -     │   -   │   -   │   >0,5  │
│герметичного оборудования)             │          │       │       │         │
├───────────────────────────────────────┴──────────┴───────┴───────┴─────────┤
│  (1) Результаты носят достоверный  характер  при  концентрации  углекислого│
│газа не ниже 5000 ррm и оксида углерода не ниже 500 ррm.                    │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘