油色谱在线监测装置准确性校验方法的研究
摘要：变压器内部故障诊断的重要手段就是变压器油中溶解气体分析，油色谱在线监测装置可以监测油中溶解故障特征气体的浓度及变化趋势，文中分析油色谱在线监测装置数据准确的必要性，根据传统校验方法提出一种智能数据准确性校验方法，以保证装置数据的准确性。
关键词：在线监测；油中溶解气体分析；校验方法 引言
在多数变压器中，绝缘油与绝缘油纸都是主要的绝缘材料，并在过热及放电的作用下，会发生老化现象、分解现象，产生低分子烃类气体。这些炔类气体无论是在组成上，还是在含量上都与变压器的故障有着密不可分的联系。在变压器运行过程中，对产生的不同气体含量进行实时监测，能够及时解决变压器内部存在的故障，从而提升变压器运行的稳定性与可靠性。因此，必须做好在线监测装置的应用。结合个人的实践工作经验，对在线监测系统的实际组成与基本原理展开粗浅的探讨，提出变压器故障诊断中在线监测装置的应用。 1变压器故障类型判断
(1)特征气体法:特征气体法判断故障类型的原理是各种故障类型与生成的气体之间的联系，只要检测出各特征气体的比重就能判断出故障类型及故障发生部位的方法． 例如检测到氢气含量很高而引发的故障时，此时一般为绝缘油中有潮湿气体或者水混入;若是碳氢化合物含量很高时，表示故障部位是在固体绝缘物质部分，因为碳氢化合物主要是由于绝缘部位故障所分解产生的气体． 严重时变压器内部可能出现电弧放电现象。(2)浓度谱图法:使用各类气体主导的故障类型用图形直观给出，能看出气体变化趋势下故障类型的变化趋势，把各气体用直线链接得到的图形来判断故障类型．①电弧放电:线圈层间短路、线圈导线熔断、开关接头飞弧、循环电流引起弧光放电。②C 2 H 2 、CH 4 主导型:线圈短路，分接开关级间电弧放电。③C 2 H 4 主导型:导电部分接触不良，当发展到部分放电或电弧放电时，H2 和 C 2 H 2 比率增大． 例如:开关接触不良、接头部分松脱、绝缘损伤、多点接地等。(3)综合判断和相应的技术措施在检测变压器故障类型时，仅仅使用单一的一种方法如特征气体法或者浓度图谱法都不能够准确得出结论，需要结合设备运行时间和检修过程综合概括，这样有利于准确定位故障类型及部位。 2在线监测装置的组成与基本原理
在线监测系统是由中分3000型的在线监测装置以及WYJ－III型的高压在线监测这两部分共同组成。前者是油自动取样系统、数据采集系统、色谱分析系统、无线通信系统等系统组成;后者是由数据采集系统、数据存储系统等系统组成。当变压器油经过动态油色谱在线装置的顶空时，通过脱气技术后，分离绝缘油中的气体，并吹扫到色谱柱中，在经过色谱柱的组分后进入到监测器中，各个组分都会被逐一监测，并将其转换成与浓度成正比的模拟信号，信号在进入到计算机中并依托无线远程通信系统传输至在线监控工作站中，随后，分析、计算，得到浓度变化趋势图，此外，专家职能诊断系统还会对变压器故障问题进行诊断。如导电回路上出现了变压器电力故障问题，乙炔的含量就会迅速增多，乙烯与乙烷之间的比值也会有所提升，此时的甲烷会比乙烯产气速率更快。如磁路上出现了变压器电力故障，乙炔则不会出现，且乙烯与乙烷之间的比值较小。在变压器故障发生初期，产生的气体会溶解在油中。当变压器故障产生了较大的能量，此时的气体就会凝集在一起，成为游离的气体，开始冲击瓦斯继电器，使变压器出现故
障。在变压器故障的判断上，可以利用气体继电器中积累形成的气体，和溶解在油中的气体有着异曲同工之处，因此，可以采用气象色谱分析法。但是，由于在变压器故障的判断过程中，只有其内部真正发生了故障问题，方可以使用这种故障判断方法，无法对潜在的威胁进行判断，因为该故障判断方法仅仅依靠变压器故障性质、继电器中的气体颜色进行推断。由于在施工现场要用到许多电气设备，不同电气设备的内部构造、运行参数、运行环境都有所差异。所以，在变压器的故障诊断过程中，如单纯依靠一种故障诊断方式，难以保证故障诊断的准确性与有效性。在变压器故障诊断过程中如若利用色谱分析法进行判断，就要对不同的设备采取综合诊断，提高变压器故障诊断结果的真实有效，避免造成意外损失。 3油色谱在线监测装置结构
（1）油气分离模块:所谓的油气分离模块指的，利用化学物理方法，从油溶剂中，将油中溶解的气体分离出来，倘若油气分离工作开展的不充分，会对后续组分离工作造成影响，进而影响检测结果的准确性。现阶段，真空法、薄膜渗透法与顶空法是最为主要的油气分离方法。（2）组分分离模块与检测模块:当前，关于气体分离与检测模块方面，主要包含两种方法。第一，通过色谱柱，对油气分离模块开展分离工作，进而获取气体中的各组分，然后利用专用传感器，开展相关检测工作；第二，利用单一气体敏感的检测器，检测气体各个组分。在对气体各组分开展检测工作的过程中，与传感器法相比较，检测器法对仪器配置、使用条件以及维护工作方面所提出的要求比较严格，然而，检测器法的检测原理基本等同于实验室环境中的仪器原理，能够使在线监测数据和实验室试验数据的一致性得到保障，有利于后续研究与分析工作的高效开展。（3）数据处理及状态诊断模块：在数据处理及状态诊断模块的组成部分中，主要包括后台数据采集处理、后台数据传输以及状态诊断三个部分。通过各组分浓度、产气速率与物质量比值，与三比值法、特征气体法等方式方法联系起来，能够对被监测设备开展相关状态诊断工作。
4油色谱在线监测装置精确性校验方法
4.1标准油样比对法。标准油样比对法是将标准气体注入一定体积的空白油中，通过循环泵将油中气体混合均匀，配成标准油样，通过实验室气相色谱仪检测标准油样浓度，将在线监测装置的数据与标准油样数据进行比较，得到装置的数据准确性。这种方法是利用标气进行定量配置出标准油样，但想要配制出理想浓度的油样很难，在检测中需要配置低、中、高至少3组不同浓度的油样，不同浓度的油样切换耗时长，并且氢气及一氧化碳气体容易逸散，油样的浓度不稳定，因此该方法也无法保证入网校验的准确性。 4.2智能校验方法
智能校验方法，主要由检定仪、标气仪及相应的气路控制系统等组成。检定仪能够实现进油流程、加标气流程(分为手动、自动2种方式)、循环流程、排气流程、检定气压流程、排废油流程等功能，可以配置各种不同浓度的样品油，从而实现模拟变压器的效果。首先将空白油和标准气加入检定仪中，在恒温条件下，油样和标准气体在油缸中通过循环使油中溶解气体达到分配平衡。通过测试油中各组分浓度，把样品油取出分别在实验室气相色谱仪和在线监测系统进行标定。用实验室气相色谱和在线监测系统的标定结果进行比对，看标定结果是否相同，判断油色谱在线监测装置数据的准确性。 结语
将在线监测装置应用到变压器故障诊断中，能够及时发现变压器设备存在的
故障问题，从而采取有效的解决方法，确保变压器安全可靠的运行。所以，要正视在线监测装置的重要性，加强对在线监测装置的研究，使其能够更好的应用到变压器故障诊断中，值得深入研究与探讨。只有如此，才能确保变压器的安全可靠运行。
参考文献:
[1]马崔.电力变压器的故障组合诊断技术［D］．北京:华北电力大学，2014. [2]卢希.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].科技与企业,2015(06):209.
[3]李鹏．电力变压器油相色谱在线监测技术的应用研究［D］．保定：华北电力大学，2015.
[4]刘勇．版社，2014．新型电力变压器结构原理及常见故障处理［M］．北京:中国电力出
油色谱在线监测装置准确性校验方法的研究
