摘要：随着科技的发展，对于变压器油色谱的检测从人工检测变为在线监测，而在线监测使用的在线监测色谱柱存在着可能失效的问题，本文通过对某一型号仪器的失效情况进行了分析和总结，研究了在线监测仪色谱柱失效时的活化方法，以降低企业的成本。
关键词：变压器油、在线监测仪器、色谱柱、活化
引言：变压器油之中各种气体的数量和形成速度对于变压器油的绝缘性有着十分重要的影响，严重的甚至会导致变压器的失效和故障。对这些气体的检测一般通过专有的色谱检测仪器进行检测，目前比较常用的是在线监测技术。但是随着在线监测仪器的大量使用，问题就出现了，很多的在线油色谱检测仪器的使用时间只有几年，大部分都在使用期间产生过故障，使得产生了很高的维护成本。本文对在线检测仪色谱柱的失效问题进行研究，提出了较好的活化方案。
一、变压器油在线检测仪-色谱柱
电力变压器在电力系统之中发挥着十分重要的作用，在电网中承担着电压的变换、电能流向的分配、传输转运等的作用，变压器的正常运行对电力系统来说必不可缺，因此变压器一直以来都是一个研究的热点问题。其中变压器油在线检测仪是对变压器油进行严密的各项数据监测的先进设备，能够很好的给电力工作人员在进行电压器的检测、维修、保养提供帮助，使得电力工作人员的工作更加的高效、准确，确保变压器油出现问题时能够及时的发现并且进行一系列的恢复工作色谱柱在在线监测仪之中的作用是十分关键的，它是变压器油在线监测仪的核心部件，每一个在线监测仪都必不可少的。同时色谱柱也是一个十分容易出现故障和问题的部件，在对在线检测仪进行操作时一定要遵循严格的操作规范，通过正确的操作和使用方法提升色谱柱的使用寿命，让色谱柱有更长的使用周期。同时也能够通过良好的活化措施进行对色谱柱的清理和维护，有效的降低在色谱柱方面的成本。
二、色谱柱原理
色谱是一种分离分析系统，其中分离是色谱分析系统的核心，因此在色谱系统里面充当分离作用的色谱柱是色谱系统的核心。在色谱系统之中，对色谱柱的要求十分高，需要效率高、选择性好、分析速度快等优点的色谱柱。色谱柱一般是通过对变压器油之中产生的气体进行分离分析的方式，将各种气体成分分离并且通过色谱图的方式将其各个成分的比例含量直观的表现出来，使得工作人员通过对色谱柱的观察和分析得到变压器油的状态，确保变压器在正常的工作环境之中，对于变压器故障的发生有着很好的预防作用。通常情况下色谱柱柱管、压帽、卡套、接头等部分组成。色谱柱在工作的时候首先将混合气体分离利用，然后检测分离出的气体成分，达到色谱系统的需求。色谱柱一般为金属管状，其中填充有固体吸附剂或者是液体融溶剂，通过这些被称作固体像的熔剂或吸附剂将载气进行分离分析，得出分析结果，通过不同的亲和力以及吸附力的不同，将分析结果构造成一个色谱图，用记录仪记录出来，最后通过分析色谱图就可以得到直观定量的分析结果，确定色谱分析仪的设备状态。
三、色谱柱失效分析
色谱柱一直以来都存在着可能失效的问题，色谱柱失效的根本原因通过大量的学者研究和探索，总结出是在色谱柱的使用过程之中受到污染，导致色谱柱不能达到很好的分离分析效果，得到的色谱图存在误差或完全失效。色谱柱受到污染的污染源通常来自于载气、分析样本，或者由于操作不当而导致的漏气、隔垫、密封零件对其造成的污染，其通常的表现是色谱分离效率很低或者色谱分离效果不明显，保留时间短。通过调查分析表明很多的在线检测仪之中的色谱柱在运行多年后，会出现测试不准确、无法检测等现象的发生，通过对这些存在问题的色谱检测装置进行分析发现，使用这些在线分析仪姐进行检测时得到的色谱图有些气体组份不再出现峰值，甚至有的时候会无法检测到ch4的出现峰值的现象。
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失效原因分析：
1正常情况下在线检测仪投入运行以后，由于每天需要工作3~5次，经过长期反复的检测，色谱柱之内的固定相活性下降，导致分离效果不明显。
2随着长期反复检测，在大量的次数累加之下，载气或者检测样本进入色谱柱时，积累的杂质过多，使得色谱柱产生了不良影响导致，导致色谱柱活性下降。
3长期不断的运行下，在线检测仪中的色谱柱可能会被检测装置中的漏油、渗油情况影响，导致色谱柱自身受到污染，最终导致色谱柱无法发挥正常的效果。
四、色谱柱活化策略
1活化的原理
通过色谱柱失效分析以及色谱柱的自身结构来看，色谱柱失效的主要原因是由于固定相活性以及吸附能力降低，固定相受到污染、成分流失而导致的色谱图结果出现问题和差错。因此活化色谱柱可以通过采取恢复固定相的成分、对色谱柱进行清理和保养的方式进行恢复。情况（1）可以通过增加固定相保证固定相的活性，使得固定相的分离能力得以恢复。情况（2）则需要对色谱柱固定相之中的杂质和污染物进行清理，使得原本色谱柱之中的固体相活性恢复到原本的状态。情况（3）则需要对色谱柱之中的管柱进行清理、更换，当污染程度十分严重的情况下，需要更换整个管柱然后对其进行填料，使其恢复到正常的效果。
2活化的措施
根据对色谱柱恢复活性的原理进行分析和总结，可以通过以下的方式进行具体恢复活性的操作。首先将色谱柱取出来，在色谱柱的金属管内吹入高压氦气（注意要同原本色谱柱之中的成分相一致），将色谱柱金属管之中的杂质通过高压的作用吹出去，使得色谱柱得到较好的清理状态。然后将清理过后的色谱柱金属管放置在高温环境下，最开始先让其处于300摄氏度左右的环境里进行活化剂的恢复活性的过程，之后在进行不断的修正温度，找到最合适的温度，通过高温对固定相进行活性的恢复或者增强。最后通过将色谱柱安装回在线检测仪进行实际的运行实验，通过测试出的色谱图和标准色谱图的对比对照，将对色谱柱的处理效果分析总结。如果对于处理后的色谱柱无法到达很好的活性恢复效果，那么就需要进行金属管的更换，以及重新填料，使得色谱柱恢复活性。
五、活化试验及其效果分析
选取老化的色谱柱一组，得到老化的色谱柱所测得的色谱图，然后对其进行上述的活性恢复措施。在多次的重复实验之后，通过对几个色谱图对比对照验证活性恢复措施的效果和作用。然后通过多次的试验确定此组色谱柱的最佳活化温度。
通过几组老化色谱柱的检测所得的色谱图的对比对照得出，通过一系列的恢复措施的基本能够达到让色谱柱活性恢复的效果。通过对色谱柱的结构以及其中各种成分进行的分析和研究，并通过多次的试验，初步能够确定色谱柱活化的方法步骤以及活化的温度要求，通过对其失效原因的研究，找到的清理色谱柱的方法也基本能够最大限度的降低色谱柱的使用成本，更大程度的提升色谱柱的利用率。
总结：变压器油在线检测仪色谱柱需要进行十分严格的使用和操作规范，确保色谱柱的使用周期，当出现色谱柱的失效情况时，先对其进行活性恢复措施，将色谱柱的利用率达到最高，使其使用年限延长。将变压器油进行严格的监测，在出现问题之前对其进行处理，保证变压器发生故障之前就及时发现，采取措施，对于电力行业的发展十分重要。
参考文献：
[1]许杨. 变压器油在线监测系统的研究与应用[D].安徽理工大学,2018.
[2]陈娜.变压器油色谱在线监测系统的应用[J].电子测试,2018(07):90-91.
[3]王花蕊. 变压器油中溶解气体在线监测技术应用研究[D].华南理工大学,2017.
论文作者:张璟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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