电力变压器油分析中在线色谱技术的应用

殷峰

【摘要】随着我国电力事业的迅速发展，电力设备等级得到不断的完善，电力容量及电压等级稳步上升，大大的提高了电力使用的安全，保障了人们的生命财产安全。但是由于电力等级的进步，电力的检测方式也需要不断的改进完善，以适应现代电力检测的要求。在线色谱技术作为电力变压器油性能分析的重要方式，在现代电力行业中的应用越来越广泛。本文我们的研究重点就是关于在线色谱技术在电力变压器油分析中的应用情况，了解在线色谱技术的原理与构成，从而采取有效的措施加强在线色谱技术在电力变压器油检测中的应用。

【关键词】电力变压器油；故障分析；在线色谱技术；应用研究

为了能够有效的提高对电力运行中各种电力设备的检测、监督，确保电气设备安全平稳的运行，我们一般都需要使用一定的技术和手段来实时的对运行中的设备进行检测，色谱分析技术就是我们常用到的检测技术手段，他能够及早的检测出变压器油在电场、负载作用下的故障，反映变压器的运行状态，从而及早的采取措施进行解决，避免大型事故的发生，确保电网安全稳定的运行。

一、在线色谱技术的概念及原理

所谓的走在线色谱检测技术主要指的就是在不影响设备运行的前提条件下，对设备的安全运行状态进行连续的或者是定时的自动检测，以便及早的发现故障进行改正。根据现实使用的在线色谱技术设备，现有的在线色谱检测设备主要是由油循环系统、气体循环系统、气体分离与检测系统这三个方面组成的（如图1），其中在检测的过程中起到关键性作用的是油气分离单元和气体分离、检测单元这两个部分：

（一）油气分离单元。这个单元的主要作用是为了检测掌握油中溶解的气体的含量多少，工作的主要原理是首先把气体从油中分离出去（顶空分离和真空脱气是成熟的传统分离技术），检测变压器油中的溶解气体的方式是高分子的薄膜，它的优势在于可以一边接触油一边又能尽快的透过待测的气体，以便人们及时的进行检测，所以高分子薄膜除了要具有一定机械强度外，还必须要具有耐油、耐高温的特性。

（二）气体分离检测单元。这一单元是在线色谱检测的核心环节，也是检测设备的心脏，可以直接的影响到在线监测的数据的稳定性及准确性。在这一单元中通常是先将混合气体分离，然后再通过检测器对分离出来的混合气体进行逐一的检测。色谱在线监测技术使用的检测器主要是微型的TCD检测器、SnO2金属氧化物检测器和高温燃料电池检测器这几种类型。现在国外的加你企业也是用光声光谱技术，但是这种检测方式的维护成本太高，对于环境要求也比较的苛刻，所以并不是用国内的变电站使用。

二、在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的重要作用

电力变压器的内部一般都是放置了绝缘的油或者是纸等材料，以此来起到绝缘的作用，但是长期受到电磁和热的作用会使这些材料老化和分解而产生少量的气体融于在油中，这样就会影响分解的速度，最终影响电压的内部的性质，导致产生一些放点故障等问题，影响电力变压器的正常运行。在线色谱检测技术可以根据自动的气体数据分析来及时的判断内部的潜在故障，保障电网系统正常有效的运营。总的来说，在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的重要作用主要表现为以下几个方面：

（一）有利于降低人的劳动强度，提高工作效率。在线色谱检测技术是自动化的监控系统，可以实时的对电力变压器油进行分析，从而大大的降低人的劳动强度，使人从繁杂的体力劳动和脑力劳动中解放出来，更多的采用电子计算机技术去直接的控制整个检测工作流程。这样就会减少由于人为的一些不确定因素对工作的影响，大大的提高了整体的工作效率，使在线色谱检测技术在电力变压器油分析工作运行更加稳定、有效。

（二）有利于改善工作环境，提高工作准确度。在电力变压器油分析中广泛的应用在线色谱检测技术，通过计算机来实时搜集运行气体数据，整理分析气体含量数据，从而得出有效的结果反馈回控制终端，使控制人员及时的根据数据反馈的情况进行调控，这样可以减少人工测算带来的失误和误差，从而提高数据的准确度，使电力变压器油的问题得到有效的解决，为变电站的正常运行提供数据保障。

（三）有利于节约成本，提高工作效益。通过使用在线色谱检测技术，可以有效的减少人力资源的支出，降低人工成本和各种的损耗成本，同时在线色谱检测技术的使用时限相对来说比较长，投入的成本回报率高，两者结合因此就可以有效的降低电力变压器油分析的维护成本，提高收益效益。

三、在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的具体应用比对实例

对变电站的的电力变压器数据我们采用在线色谱检测与离线色谱检测两种方式进行检测，通过连续一个周的观察，我们根据所得到的数据得出了如下表的数据：

通过分析上表中的数据可以得出以下结论：

（一）在线色谱检测数据与离线色谱监测数据在在发展趋势上呈现一致性，但是由于氢气的分子量太小。离线操作的程序比较的復杂，所以会给试验的结果带来误差。（二）在线色谱检测技术的数据监测可信程度更高，即使是在CH4、C2H4、C2H6、C2H2的含量小于5μL/L的情况下，在线监测色谱的测量误差也不会超过1μL/L，这样就可以很好的保证试验监测数据的准确性，提高实验结果的真实度。（三）在线色谱检测技术对氢气的灵敏度更高，检测的结果更准确。通过对比氢气含量检测结果，可以看出在线色谱检测的数据结果比离线色谱检测的数据结果要高，发生这一现象的原因主要是因为，氢气的密度太低，离线色谱检测在取样、脱气、分析的过程中都会受到密封性的影响，比较容易挥发，因此离线色谱检测的结果就比较的偏低。

四、加强在线色谱检测技术在电力变压器油分析中应用的有效措施

在线色谱检测技术是当前电力变压器油分析的重要手段，它能够及早的检测出变压器油在电场、负载作用下的故障，反映变压器的运行状态，从而及早的采取措施进行解决，避免大型事故的发生，确保电网安全稳定的运行。为了能够有效的提高在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的应用，我们主要可以通过以下几个方面加强建设：

（一）加强科技创新，提高在线色谱检测技术的水平。科技是第一生产力，目前我国使用的在线色谱检测技术相比较与离线色谱检测而言有了很大的进步，检测的结果及检测的水平都大大的提高，但是相较于外国发达的科技手段及日后日益进步的技术水平，在线色谱检测技术还是存在着很多的弊端，检测的技术与检测的结果还有待进一步的提高，为了能够有效的加强在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的应用，我们就需要从科技着手，加强科技投入与研发，根据实际的要求，不断的提高在线色谱检测技术的水平，使之在检测分析的过程中能够更快更准的为检测人员提供正确的数据，以方便人们加强管理。（二）创建专业的检测团队，提供技术人员的技能水平和业务素质。人是技术的执行者，若是没有人，技术检测就没法正常的运行，而现在电力变压器油检测过程中的、一个重要的弊端就是技术人员参差不齐，业务水平有高有低，不能够满足专业检测的要求，这给检测过程和检测结果带来很大的困境。为了能够有效的提高在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的应用，我们当前的主要任务就是加检测队伍中人员技术问题治理，它的一个重要举措是就是加强专业人员的培养，创建专业的检测团队，实现技术化、科技化检测分析，从而有效的提高检测结果准确性。（三）加强系统软件设计水平，提高在线色谱检测能力。为了能够有效的加强对电力变压器油中色谱的在线监测分析，充分的实现对监测故障信息的处理与诊断，保证软件系统的信息安全与操作友好性，我们可以对在线监测信息系统软件的设计的要求提出以下几点：要加强在线色谱检测幅度的设计，实现同时对变电站的多台变压器进行在线监测；要加强在线控制与检测色谱仪器的检测，使其始终处于良好的工作状态；要加强对变压器油中色谱原始丰图的测量，保证检测数据精准、有效；要求实现对变压器油中色谱数据结果的分析和诊断，需要依据IEC方法对故障情况作出综合的判定，从而开发出油色谱浓度分析的诊断功能。（四）加强技术仪器维护，定期进行维修保养。在线色谱检测系统是一个不断运动的事物，在其运动的过程中肯定会发生一些磨损或是系统损坏这样的问题，若是我们不能够对其进行有效的检测，我们就不能及时的发现这些问题，从而也就不能适当的采取有效的措施进行解决。因此，我们在提高质量的前提还应该加强日常的维护，定期的对在线色谱检测系统进行检测保养，从而保障其一直可以正常的工作。

结语

在线色谱检测设备的实时性和连续性，能够实时有效的检测变压器的运行状态，及时的发现变压器运行中出现的早期故障，节省了定期检修的费用，减少了人们前往偏远的地区变电站取油化验的劳顿，提高了检测的效率，为实现变电站状态检修打下了良好的基础，但是同时我们也需要辩证的看到，在线色谱检测技术并不能完全的取代实验室色谱分析，数据的准确度还得通过实验室色谱仪进行不定期的对比，只有把二者之间的关系妥善的处理好，恰当的将在线色谱与离线色谱检测有机的结合起来，才能使变压器始终处于最佳的运行状态之下。

参考文献

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