变压器油色谱分析中试验误差分析

2018-12-15张雨婷

卷宗 2018年30期

张雨婷

摘要：此次研究主要是探讨分析变压器油色谱分析中试验误差，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：变压器；油色谱分析；试验误差

在检测变压器当中溶解气体时主要是应用色谱法处理，这样能够对变压器的故障和误差问题进行判断，在开展色谱检验试验时，首先需要将收集的油样实施脱气处理，之后再应用色谱仪对脱出的气样实施分析检测。在对变压器实施检测时可以应用真空全脱气法和机械振荡法。其中，机械振荡法已经被广泛应用在实际实验当中。但是，实验人员在实验过程中若缺乏深入理解和认知实验原理，并且不熟悉实验操作方法，将会对实验期间所产生的现象和反应做出错误判断。基于以上方面，此次研究主要是对变压器油色谱分析中存在的试验误差进行讨论分析，希望能够对实验进行起到参考价值。

1 变压器变压器油色谱分析方法介绍

1.1 采集油样

在实验过程中为了全面确保分析结果准确度，在取油样部位，方法以及容器等方面都有明文规定，需要保障所选取的油样具有代表性。借助设备的取样阀门选取油样，对于特殊条件来说则需要选择不同的取样部位。在取样过程中要求取样阀门能够满足密封要求，并且需要使用密封性能合格的容器取样，一般都是采用玻璃注射器实现。如果注射器当中出现油时，芯子应当顺滑无阻，并且能够随着温度的变化情况，使油样体积自由滑动，并且确保内部压力和外部压力维持平衡。在实验期间需要确保在全封闭环境下使用设备提取油样，不能使空气与油样直接接触。在提取油样之前需要将取样阀门和取样管路当中的死油和空气彻底排出，并且尽量选择比较短的取样管。在实施冲洗处理时需要确保使用设备自身携带的冲洗管路，注意油流平缓。在提取油样时需要将剂量控制在60ml左右。在整个实验期间需要确保注射器芯子的洁净度，使其能够自由滑动。在完成油样提取之后需要及时进行实验分析，缩短油样存放时间。

1.2 油样脱气处理

在进行脱气之前油样可能会存在气泡，这种气泡有可能是因为在采集和存储油样期间进入空气所导致。按照溶解平衡原理，气泡当中含有待测组分。在脱气之前如果彻底排空气体，将会影响实验结果的准确度。采用振荡法脱气处理所需要的用油量为40ml，然而提取设备油样通常都是在40ml以上，在进行脱气处理时若将多余油样彻底排除之后留存气泡，将会使油样提供气泡当中的组分，影响试验结果。所以需要注意以下问题：在采集油样时需要注意剂量，如果油样量稍微大于40ml，则提取40ml油样脱气留存气泡，此时所产生的误差可以忽略。如果油样量严重超过40ml，并且存在较多气泡，需要优先选择气泡脱气和全部油样，在实施计算时需要将实验油样量调整为所需量。

在脱气处理过程中，将平衡载气加入到实验油样当中需要从气瓶中提取，确保从色谱仪进样口提取，避免氢气流入到油样当中，由于色谱仪主要是对二氧化碳，一氧化碳及氢气进行分离处理，并且色谱柱比较短，这样就导致柱前和柱后的压力差比较小。若在柱前进样口提取载气，提取量比较大时且速度快，将会降低柱前压力。如果柱前载气压力比柱后供转化炉所使用的氢气压力低时，将会导致氢气流入到载气当中，影响实验结果的准确性。

2 色谱仪分析结果误差来源

按照实验经验能够看出，变压器油样当中溶解气体实验结果的误差来源比较多，并且在整个实验过程中都会出现误差问题，导致误差产生的原因可能是因为以下几个方面：

1）提取油样的分散度：在变压器油中所溶解的气体在设备内呈不均匀分布，常常会导致所选取的油样无法代表着变压器油。

2）温度问题：提取油样油温不同，如果在选择变压器油样时没有注意油温问题，将会对油样当中溶解气体的含量造成极大影响。相同变压器在不同温度条件下所含有的溶解气体的含量存在差异性。其次就是取样至分析期间的温度变化问题，也会影响溶解气体含量，温度差别越大，也会相应加大气体变化量。

3）脱气误差问题：在进行脱气处理时，会极大提升油样中溶解气体分析结果的差异性。在实验过程中采用不同的操作方法和脱气设备，会导致脱气处理期间所应用的油量不同，并且导致检测气体和油量体积的精确受到影响，会提升误差。

4）设备仪器误差分析：在对变压器油样进行分析时常常会出现该种现象：在第一针样气进入之后，会发现原先没有乙炔的设备出现乙炔，需要再次抽取油样进行检测，此时乙炔含量会显著减少。在对该种现象进行分析之后能够看出，主要是在标定过程中某些气体残留在进样器内所导致。在实验过程中，进标气后又进入了多针空气。在实验前期，进空气后各个组分均出现峰值，但是随着进针次数增多会相应降低峰值。在进第五针时，除过二氧化碳，其他气体组分峰值都为零。如果将进入空气后所产生的色谱峰值看作是各个组分在空气当中的浓度，则乙炔的标气浓度为93.7?l/L，在进入第一针时浓度下降为18.2?l/L，在进入第三针时浓度下降到2.4?l/L，在进入第五针时浓度下降到0.2?l/L。导致其出现上述现象的原因主要是色谱仪进样器内，载气入口至硅橡胶封垫内存在气体不流动死区，当进样器当中累积较多硅橡胶颗粒将会导致气路阻塞，在进样推针过程中，从注射器内立即推出样品压力，该压力显著高于载气压力，这样就会导致小剂量样品进入死区，该区域内气体流动性比较差，所以在短时间内无法彻底被载气带走，如此循环，就会导致油样测定结果出现误差。为了避免该种误差，需要定期清理进样器内部的硅橡胶颗粒。

3 影响变压器油色谱分析误差的因素

使用色谱仪检测变压器油样中溶解气体组分，从最开始的提取样品到最终获取实验分析结果之间会涉及到较多环节，因此会对方法的分析误差造成影响。为了确保数据获取准确度，在工作期间需要注意以下问题：

第一，对于待测油样在实际运输过程中防止出现过度振荡，并且确保密封性能良好性。

第二，为了防止脱气期间所出现的误差问题，在提取气样时需要优先选择密封性能良好的注射器。

第三，防止由于取样不合理所导致的误差问题，如果在实验期间需要使用玻璃注射器取样，则不能过度拉脱注射器内部芯子，防止逸入空气。

第四，准确测量待测油样当中的注射量，防止出现数据分析误差问题。

第五，加强人工测量的准确性，对于硬件设施齐全的则需要使用工作站软件处理分析数据，防止出现计算误差和测量误差问题。

第六，确保色谱仪稳定性：在使用过程中，若仪器的响应值出现变化，将会导致试验结果产生偏差，为了避免出现该项问题，需要对仪器重新标定，并且对比上一次的标定值，确保两次标定值不存在较大差异，如果差异比较大，则需要加长仪器稳定时间。

4 结束语

综上所述，按照变压器色谱仪油样分析方法能够看出，在实验过程中色谱仪能够对变压器故障问题进行判断，但是由于各项操作和其他因素导致实验出现较多误差，为了防止该种问题，工作人员需要全面提升自身操作技能，这样才能够在取样和分析期间做到认真仔细，确保实验分析数据结果的准确性，为变压器运行提供技术保障。

参考文献

[1]杨志锋.变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断过热故障的分析[J].低碳世界，2017，15（14）：24-25.