Transformer Oil Gas Analysis using a Stripper Column (ASTM D3612)

Význam tématu

Analýza rozpuštěných plynů v transformátorových olejích je klíčová pro včasné odhalení degradace izolantů a prevenci závažných poruch elektrických transformátorů. Sledování koncentrací plynů, jako jsou H2, O2, N2, CO, CO2 a uhlovodíky, umožňuje diagnostikovat přehřátí, elektrické výboje či jiné závady.

Cíle a přehled studie / článku

Toto Application Note prezentuje metodu C podle ASTM D3612 pro extrakci rozpuštěných plynů pomocí stripper column a následnou analýzu se systémem SCION TOGA Analyser. Cílem je demonstrovat spolehlivé oddělení plynů a kvantifikaci při nízkých koncentracích.

Použitá metodika a instrumentace

Pracovní postup zahrnuje:

• Extrakci plynů ze vzorku oleje pomocí stripper column zahřáté na 90 °C (9 min) a následně rampy na 120 °C.
• Vstřik vzorku oleje pomocí TOGA syringe infusion pump přes dva desetipolohové ventily se smyčkami.
• Dva analytické kanály GC:
• TCD kanál s dvěma Molsieve 5 kolony (argon jako nosný plyn) pro lehké plyny (H2, O2, N2).
• FID kanál s PoraBond Q a PoraPlot Q kolony (helium + methaniser) pro CO, CO2 a uhlovodíky.
• Přístrojová sestava: SCION 456 GC, TCD (120 °C), FID (200 °C), methaniser (400 °C) a headspace sampler v režimu sample loop.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda poskytla úplné oddělení desítek plynů s vysokou opakovatelností. Relativní směrodatná odchylka (RSD) tří po sobě jdoucích injekcí byla:

• H2: 0,37 %
• O2: 0,84 %
• N2: 0,23 %
• CO: 8,23 %
• CH4: 2,01 %
• CO2: 0,18 %
• C2H4: 0,18 %
• C2H6: 0,11 %
• C2H2: 1,52 %

Detekční limity (LDL) dosahují jednotek ppm pro H2 a desítek ppm pro O2 a N2. Pozorované tvary píků jsou mírně širší než přímá GC, což souvisí s interakcí plynů ve stripper column.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje spolehlivou a opakovatelnou kvantifikaci rozpuštěných plynů bez složitých příprav, vhodné pro pravidelné kontroly stavu transformátorů v průmyslové údržbě a laboratořích QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj směřuje k plné automatizaci a on-line monitoringu transformátorů, zavedení miniaturizovaných systémů i pokročilých algoritmů pro prediktivní analýzu založené na strojovém učení.

Závěr

Systém SCION TOGA Analyser se stripper column efektivně plní požadavky ASTM D3612C, poskytuje vysokou citlivost, dobrou reprodukovatelnost a široké aplikační možnosti v diagnostice stavu elektrických zařízení.