Rapid Dissolved Gas Analysis in Transformer Oils per ASTM D3612 Method on the Nexis GC-2030 Gas Chromatograph

Význam tématu

Analýza rozpuštěných plynů (DGA) v transformátorových olejích je klíčová pro včasnou detekci degradace izolačního systému a prevenci poruch elektrických transformátorů. Rychlá a spolehlivá metoda analýzy dle normy ASTM D3612 Method C umožňuje laboratorím zvýšit propustnost vzorků a snížit čas i nároky na údržbu ve srovnání s tradičními postupy.

Cíle a přehled studie

Cílem publikovaného whitepaperu bylo ověřit schopnost plynového chromatografu Nexis GC-2030 s automatickým hlavičkovým vzorkovačem HS-20 splnit požadavky ASTM D3612 Method C. Studie demonstrovala rychlé stanovení trvalých plynů, oxidu uhličitého a lehkých uhlovodíků v transformátorových olejích s důrazem na citlivost, opakovatelnost a provozní efektivitu.

Použitá metodika a instrumentace

Automatický hlavičkový vzorkovač HS-20 pracuje v režimu loop (1 mL) při 70 °C vial a 150 °C přenosu plynů. Chromatograf GC-2030 je vybaven dvěma kapilárními kolónami (SH-RT-Q-BOND pro uhlovodíky, SH-Msieve 5A PLOT pro trvalé plyny), dvoukanálovým detektorem: TCD pro H2, O2, N2 a FID s Jetanizer™ pro CH4, CO a další uhlovodíky. Tlaková řídicí strategie udržuje konstantní lineární rychlost nosného plynu.

Hlavní výsledky a diskuse

Oddělení všech požadovaných analyzovaných sloučenin bylo dosaženo během 12–15 minut. Opakovatelnost na FID dosáhla RSD < 2 % pro všechny uhlovodíky. Mezi detekční limity (LOD) FID patřily hodnoty pod 2 ppm pro CO a CO2 a pod 1 ppm pro většinu uhlovodíků. Na TCD byly LOD pro H2 cca 6,7 ppm, u O2 vyšší vzhledem k nízkým koncentracím. Metoda navíc prokázala kompatibilitu s analýzou metanolu jako potenciálního degradačního produktu nových FAME olejů.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení času analýzy a zvýšení propustnosti vzorků díky kapilárním kolónám a automatizovanému hlavičkovému vzorkovači.
• Vysoká spolehlivost a snadnější údržba systému díky redukci počtu ventilů a zjednodušenému průchodu plynů.
• Široký lineární rozsah detekce od ppm po vysoké procentní koncentrace bez nutnosti výměny hardware.

Budoucí trendy a možnosti využití

Platforma Nexis GC-2030 s HS-20 umožňuje další zvýšení citlivosti pro trvalé plyny přidáním většího objemu hlavičky a doladěním parametrů. S přechodem k FAME-bázovaným olejům se otevírá prostor pro rozšíření metody o další lehké alkoholy. Potenciál automatizace a vysoké kapacity vzorkovače může vést k integraci do on-line monitorovacích systémů transformátorů.

Závěr

Konfigurace GC-2030 s automatickým hlavičkovým vzorkovačem HS-20 a kapilárními kolónami splňuje požadavky ASTM D3612 Method C. Metoda dosahuje vysoké citlivosti, rychlosti a opakovatelnosti analýzy rozpuštěných plynů v transformátorových olejích, přičemž zajišťuje snadnou údržbu a budoucí škálovatelnost.

Reference

• Žádné uvedené reference