變壓器油色譜儀測定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測方法詳解
2020-12-12 15:38:11來源：admin
變壓器油色譜儀測定絕緣油中溶解氣體的組分含量，是判斷運(yùn)行中的充油電力設(shè)備是否存在潛伏性的過熱、放電等故障，以保障電網(wǎng)安全有效運(yùn)行的有效手段。也是充油電氣設(shè)備制造廠家對其設(shè)備進(jìn)行出廠檢驗(yàn)的必要手段。
變壓器油的例行試驗(yàn)包括擊穿電壓測量、介質(zhì)損耗因素測量、含水量、含氣量測定及溶解氣體分析，以下譜析色譜小編主要講解變壓器油色譜儀測定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測方法。
1、試驗(yàn)?zāi)康?/span>
變壓器油中溶解的和氣體繼電器中收集的一氧化碳、二氧化碳甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體的含量，間接地反映了充油設(shè)備（變壓器、互感器、電坑器套管等）本身的實(shí)際情況，通過對這些組分的變化情況進(jìn)行分析，就可以判斷設(shè)備在試驗(yàn)或運(yùn)行過程中的狀態(tài)變化情況，并對判斷和排除故障提供依據(jù)；一般220kV級及以上產(chǎn)品進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。
2、試驗(yàn)方法
根據(jù)對變壓器油中溶解氣體進(jìn)行脫氣的方式不同，在實(shí)際工作中所使用方法分為兩種；但都是先采集充油設(shè)備中的油樣，然后脫出油樣中的氣體，再用氣相色譜儀進(jìn)行分離、檢測，蕞后對譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各組分的濃度；具體試驗(yàn)方法按GB/T17623-2017《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》的規(guī)定。
2.1 機(jī)槭振蕩法（溶解平衡法）
1) 脫氣過程：一般用40mL油樣注人5mL氮?dú)猓缓笤?0℃下進(jìn)行恒溫定時振蕩，振蕩20min、靜放10min即可達(dá)到平衡；取出氣樣，記下體積值（精確到0.1mL）；
2) 分離、檢測氣樣：用1mL玻璃針管取出1mL氣樣，立即注入色譜儀、輸人脫出氣樣體積值，色譜儀進(jìn)行分離、檢測，色譜工作站隨之記錄譜圖，讀取峰高或峰面積值，并自動計(jì)算出油中溶解氣體各組分的濃度。
2.2 真空脫氣法（變徑活塞泵全脫氣法）
1) 脫氣過程：變徑活塞脫氣裝置由變徑活塞泵、脫氣室、磁力攪拌器和真空泵、集氣室等組成；先由真空泵對脫氣室抽真空，將20mL變壓器油注人脫氣室，裝置自動進(jìn)行多次脫氣、集氣，使氣樣合并、并收集到集氣室內(nèi)，最后排出油樣；記下油樣和氣樣的體積（精確到0.1mL）；
2) 分離、檢測氣樣：用1mL玻璃針管取出1mL氣樣，立即注入色譜儀、輸人脫出氣樣體積值，色譜儀進(jìn)行分離、檢測，色譜工作站隨之記錄譜圖，讀取峰高或峰面積值，并自動計(jì)算出油中溶解氣體各組分的濃度。
2.3 氣態(tài)樣品中各組分濃度的測試
主要是針對從氣體繼電器中取出的氣樣進(jìn)行測試分析；取1mL氣樣注人色譜儀進(jìn)行測試，得出峰面積或峰高值，直接計(jì)箅出結(jié)果。
3、試驗(yàn)儀器
1) 色譜儀應(yīng)具備熱導(dǎo)鑒定器、氫焰離子化鑒定器及鎳觸媒轉(zhuǎn)化器，建議使用單次進(jìn)樣自動閥切換控制雙柱分離的氣路流程，便于自動控制；色譜柱對所測組分的分離度要滿足定量分析的要求；測試過程中，色譜儀基線要平穩(wěn)；色譜儀對各種溶解氣體的較小檢測濃度（uL/L）為：氫氣2、炔類0.1、一氧化碳5、二氧化碳10。
2) 色譜工作站要求結(jié)構(gòu)簡單。運(yùn)行穩(wěn)定；可針對不同的樣品狀態(tài)和脫氣方式分別進(jìn)行處理，通常只需輸人試驗(yàn)參數(shù)就可直接計(jì)算出結(jié)果。并保存、打印結(jié)果及圖譜。
3) 載氣或反應(yīng)氣可用壓縮氣瓶或氣體發(fā)生器作為氣源，要求達(dá)到足夠的純度，氮?dú)猓ɑ驓鍤猓錃饧兌炔坏陀?9.99%、空氣應(yīng)純潔無油。
4、試品取樣
試品按GB7597-2007《電力用油(變壓器油、汽輪機(jī)油)取樣方法》規(guī)定的方法取樣。
5、儀器的標(biāo)定
1) 每次試驗(yàn)前均應(yīng)釆用外標(biāo)法對儀器進(jìn)行標(biāo)定；
2) 在儀器穩(wěn)定的狀態(tài)下，用1mL玻璃針管取1mL含待測組分各已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合氣注入色譜儀，色譜工作站自動讀取并記錄色譜圖的峰高或峰面積值；
3) 標(biāo)定的條件和試驗(yàn)的條件應(yīng)相同，儀器工作要穩(wěn)定，至少標(biāo)定兩次，并其重復(fù)性應(yīng)在其平均值的±2%以內(nèi)；
4) 儀器參數(shù)設(shè)定要以滿足試驗(yàn)的要求為先決條件，根據(jù)儀器性能分別設(shè)定。
6、注意事項(xiàng)
1) 應(yīng)根據(jù)待測油樣中所溶解的氣體組分含量的高低選用標(biāo)氣中備組分的濃度，對于例行試驗(yàn)和投運(yùn)試驗(yàn)，因其各組分含量較低，宜選用低濃度的標(biāo)氣；對于運(yùn)行中的設(shè)備，因氣體含量較高，宜選用高濃度的標(biāo)氣；
2) 儀器標(biāo)定和樣品分析應(yīng)使用同一進(jìn)樣注射器，保證進(jìn)樣體積相同；
3) 標(biāo)氣應(yīng)在有效期內(nèi)使用，禁止超期使用；
4) 取樣時針管內(nèi)的空氣要排凈，針芯可自由滑動、不卡澀；
5) 膠頭內(nèi)的空氣亦應(yīng)排凈；
6) 對于真空脫氣裝置，要定期對它的氣密性進(jìn)行測試，保證脫氣完全；
7) 氣樣應(yīng)盡快地測試，防止泄露，保存期應(yīng)短于油樣；
8) 對結(jié)果進(jìn)行判定時，應(yīng)考慮到各種可能對結(jié)果產(chǎn)生干擾的因素（如電焊、油樣被污染等原因），防止誤判；
9) 應(yīng)對所有針管體積進(jìn)行標(biāo)定，以減小誤差。
7、數(shù)值結(jié)果的判定
1) 對出廠和新投運(yùn)的產(chǎn)品，各種氣體組分的含量應(yīng)滿足表1-1的規(guī)定，并且在產(chǎn)品絕緣耐受電壓試驗(yàn)、局放試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)及空載運(yùn)行試驗(yàn)前后各組分不能有明顯升高。如不符合上述要求，則應(yīng)仔細(xì)辨明原因；出現(xiàn)乙炔時應(yīng)考慮有放電點(diǎn)現(xiàn)象；如用戶有特殊要求，其結(jié)果還要符合合同規(guī)定。
2) 結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性：同一試樣至少要進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，取兩次結(jié)果的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果；當(dāng)油中溶解的氣體濃度大于10uL/L時，兩次測定結(jié)果值之差應(yīng)小于平均值的10%；當(dāng)油中溶解的氣體濃度小于或等于10uL/L時，兩次測定結(jié)果值之差應(yīng)小于平均值的15%；不同實(shí)驗(yàn)室對于同一試樣測定值的相對偏差，當(dāng)組分濃度大于10uL/L時，應(yīng)小于平均值的15%；當(dāng)組分濃度小于或等于10uL/L時，應(yīng)小于平均值的30%。
8、關(guān)于譜析變壓器油相色譜儀
GC-17氣相色譜儀是根據(jù)實(shí)際需要開發(fā)的一款多用途專用型氣相色譜儀。儀器是在GC-14型基礎(chǔ)上經(jīng)過長期研究實(shí)驗(yàn)，采用大量進(jìn)口原件生產(chǎn)制造的全新高性能氣相色譜儀。適應(yīng)于變壓器油中溶解氣的氣相色譜分析，并配置專用色譜工作站分析數(shù)據(jù)，提前預(yù)判變壓器潛伏性故障發(fā)生等。
GC-17變壓器油色譜儀可根據(jù)用戶不同的需求，采用靈活多變的分析流程，單柱/雙柱的雙檢測器流程或者是雙柱的三檢測器流程，一次進(jìn)樣即可完成絕緣油中溶解氣體組分（包括氫氣、氧氣、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳）含量的全分析。按國標(biāo)規(guī)定的方法脫出絕緣油樣中的溶解氣體，由色譜柱進(jìn)行分離，色譜檢測器進(jìn)行檢測，然后通過專用色譜工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和管理。本方法滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17623-1998《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》中對氣相色譜儀的要求。
