特变电工股份有限公司新疆变压器厂 新疆昌吉 831100
摘要：在供电质量需求不断增加的时代背景下，对于电力变压器的状态检测要求也越来越高。作为电力系统中的关键设备，变压器的可靠运行能够直接决定电网运行的安全状态。油中溶解气体分析（DGA）能够有效地诊断变压器的潜伏性故障。在线监测手段的引用，使电力一次设备由周期预试向状态检修推进。鉴于此，本文就提高变压器绝缘油色谱在线监测系统试验可靠性的措施展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：电力一次设备监督；绝缘油色谱分析；在线监测；试验可靠性
1.色谱在线监测装置的应用
1.1数据查看
色谱在线监测系统中的数据包括实时数据、．历史数据和谱图数据。
1.1.1实时数据
实时数据査看采用柱状图表示，在实时数据的柱状图中可以查着包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷、总烃、总可燃气的含量，井且在柱状图中对是否超标的气体采用不同颜色Ｋ分。
1.1.2历史数据
历史数据显示方式分为趋势图方式和报表方式，，在趋势图中可以选擇上述七种气体、总怪、总可燃气、微水、油温、环境温度等曲钱，并、且可以根据需求挑选其中部分数据组合显示，报表的：内容是：由系统对选定时段内的上述七种气体的浓度数据进行综合分析和计算而得出的。在报表中可以看出每组数据是否正常以及相应的数据指标，并对超过指标的数据进行红色标记。
1.1.3谱图数据
谱图数据是上位机数据服务器端采集到的险地腔制柜上送的原始数据，对采集的数据进行简单处理并形成气体成分色谱图并保存到谱图文件内ｓ在上位机中可以随时调取谱图数据进行。
2.2数据诊断
如果经过上位机数据服务器软件分析当前组分数据处乎报警狀态，则会在显示器页面左上角出现紅色报警状态链接。进人数据诊断界面辟系统将提供大卫三角形法和立方体图示法两种诊断方法的诊断结果。
2.2.1大卫三角形法
大卫三角形法是基于三种烃类气体（%CH4、%C2H4、%C2H2）进行故障类型判断。与改良三比值法相比，大卫三角形法能判断改良三比值法中比值限值之外的一些数据。大卫三角形法诊断方法是将三种烃类气体含量的数据在大卫三角形找到相交点，然后根据交点所在的区域查找对应的故障类型。大卫三角形法如下图1所示：
图1大卫三角形法诊断图
2.2.2立方体图示法
立方体图示法来源于三比值法，此方法利用气体的三比值，在立体坐标图上建立立体图示，此方法可以方便直观地展现不同类型故障的发展趋势。由于三比值的限值问题，立方体图示法仍然会出现故障点落于非故障区域而无法得到诊断结果的情况。通常将立方体图示法和大卫三角形法联合使用。立方体图示法如下图2所示。
图2立方体图示法诊断图
3.提高油色谱在线监测可靠性的创新性研究方案
3.1选用更有针对性的色谱柱
电力系统绝缘油色谱分析中需要检测的基本组份为：H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2。采用单柱一次进样能完全分离这7个组分是最理想的。因为采用单柱流程简单，故障率低，避免了复杂流程所带来的不稳定性。由于各厂家所采用的柱填料不一样，所以分析时间，分离度、柱的抗污染能力、色谱柱的使用寿命等方面存在差异。在这方面我们建议采用高分子微球混合柱，在相同的使用条件下混合柱具有分析时间短、分离度好、柱的使用寿命长等优良的特性，因此，高分子微球混合柱是较理想的在线监测色谱柱。
3.2落实色谱分析标定技术
由于在线色谱的特殊工作环境及工作流程，目前所有的在线色谱分析都没有严格按照“色谱分析”的外标分析法对在线色谱系统进行标定，使得整个在线色谱装置从开始安装使用就处于一种未知状态（在线色谱装置在工厂和安装在变压器上运行是不同的工作状态和试验条件）。所以分析结果数据也就处于一种失真状态（数据偏差大），当然这种不真实的多参数非线性的数据结构也就无法真实反映充油变压器当前的运行状态。目前为了解决对色谱在线装置的标定，保证在线色谱分析数据的准确性，国内生产厂家也做了一些研究工作如配置“标准油样”等。在对在线色谱装置标定的这一问题上，笔者认为用标准气按色谱分析的外标法原理更符合色谱分析的定性定量要求。具体方案：在现有的色谱在线装置上加装标准气瓶及相应的切换阀及电子控制部件，以实现真正意义上对在线色谱装置的标定及油中气体的在线的定性定量分析。
3.3优化色谱工作站流程
目前的绝缘油色谱工作站，在流程上都没有针对标与标样条件一致的自我诊断步骤。如果从一开始标定结果就有较大误差，那么后面的实验分析都出现较大偏差。通过2015年职工创新项目，我局试验研究所化验班对实验室绝缘油色谱工作站程序进行改造（见表1），在程序中增加了“反标”步骤。经过一年的实际应用，效果明显。建议推广到在线监测具体方案：优化色谱工作站流程，在“标样”之后，加一个“反标”试验步骤，程序通过两次标样测试结果进行误差计算，当误差在允许范围内才允许进行下一个步骤，当误差较大时，系统自我检查试验条件是否正常，确认条件正常以后再次“标样”，然后“反标”，直到满足测试精度，才进入分析被试样品步骤。
表1实验室程序优化前后试验数据对比
结语
针对气相色谱法原理的绝缘油色谱在线监测装置，为了提高试验准确性，笔者整理的措施如下：（1）加强周检，确保油路、气压、电路、通讯正常，定期维护色谱柱、检测器等核心部件，确保测试精确度；（2）选用更适合试验条件复杂多变的在线监测色谱柱高分子微球混合柱；（3）在现有的色谱在线装置上加装标准气瓶及相应的切换阀及电子控制部件，以实现真正意义上对在线色谱装置的标定及油中气体的在线的定性定量分析；（4）对绝缘油色谱工作站程序进行改造，在“标样”之后，加“反标”及误差判断步骤。
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论文作者:潘军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/11
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