摘要：变压器油色谱分析法是通过分析油中甲烷、乙烷。、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳和一二氧化碳〕等气体含量的变化来判断变压器内部故障的一种有效方法。故障判断的准确性与油中溶解气体含量检测结果的准确度密切相关。变压器油的色谱分析有取油样、油样脱气、气样分析等多个环节，分析的对象是极易扩散的气体组分，因而影响试验结果的因素非常多。本文讨论色谱结果的主要误差来源，提出实现过程中的注意事项或应对措施。
关键词：变压器油；色谱分析；试验误差
引言：
利用气相色谱法检测的变压器油中溶解气体的成分和含量，可判断变压器内部是否存在潜伏性盼故障，再结合电气试验对气体含量进行综合分析，可以进一步判断设备内部存在潜伏性故障的性质及大致的位置，以便能及时采取措施，避免事故的扩大，从而达到防患于未然的目的。
1 油样采集
检查取油样用的100mL注射器的气密性。若气密性不好，在运输、保存、脱气过程中，油样的部分组分就会损失，导致测定值偏低。H2在油中的溶解系数要比其它组分小得多，更易从油中逸出，故气容性差对H2的影响最为明显。取样前一定要先放净取样阀内的死油。某些设备的取样阀内会发生脱氢反应，如果取样阀内部的死油未放净就取样，那么油样的H2含量就会大大高于变压器油中的实际含量。取油样时不能拉注射器芯子，以防吸入空气或对油样造成负压脱气。某些内部发生严重故障的小油量设备如套管或互感器，其油中故障气体压力高，油样进人注射器后因压力下降会释放较多气泡故障气体，此时绝不能误以为这些气泡是取样中带入的空气而将其排掉，否则将使试验结果偏低。空气中的CO2浓度约为300μL/L，在油样采集、存贮、试验等过程中，一旦有空气进人油样或气样，就会使CO2的测定值偏高，CO2含量低的油样受到的影响较明显。
2 油样脱气
脱气前有的油样会出现一些气泡，这些气泡或是在油样采集和保存过程中由空气进人引起的，或是因温度和压力变化改变了气体在油样中的溶解度而从油中分离出来的。根据溶解平衡原理，气泡中含有待测组分是可以肯定的。脱气前若将气泡排掉，则会造成试验结果偏低。振荡法脱气的用油量为40mL，但取自设备的油样一般都超过40mL(有标准规定做溶解气体分析时，取样量为50-100mL)。脱气时如排掉多余油样而留下全部气泡，则因气泡中的组分来自全部油样也会对试验结果产生一定影响。因此建议：油样的采集量不宜过大，够用即可；当油样量略超过40mL时，取40mL油样脱气并保留全部气泡，其误差一般可以忽略；当油样量超过40mL较多且气泡也较多时，宜取全部油样和气泡脱气，在计算时把试油量由原来的40mL改成实际试油量即可。脱气时，加到试油中的平衡载气最好从气瓶中取得，若须从色谱仪的进样口抽取，则一定要注意防止H2倒流进油样。因为色谱仪中用于分离H2、CO和CO2的色谱柱一般都很短，柱前与柱后的压力差较小在柱前进样口抽取载气时，若抽取的量较大且抽取速度较快，则会使柱前压力下降过多，当柱前载气压力低于柱后供转化炉用的H2压力时，H2就会倒流进抽取的载气中，造成油样的H2含量失真。5mL取样注射器(包括1mL进样注射器)，在接触过含有某些高浓度组分的样品后，若未洗净就用于油样的分析，则前一样品的残留气体对后一样品中低浓度相应组分的影响较大。用振荡法对油样脱气时，在转移平衡气即取气过程中，注射器或其堵头漏气，会使收集到的气样体积小于实际值，从而导致试验结果偏低。此外，在这一过程中要注意用微正压法转移气体，即微压100mL注射器的芯子。由于此时气、油两相间的平衡被打破，注射器内压力增加会使小量气体回溶油中，压力越大回溶越严重，因此一定不能用太大压力，特别是出现双头针头堵塞或5mL注射器芯子卡涩时，决不可通过加大100mL注射器芯子的压力来转移平衡气，而应更换针头或5mL注射器。
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3 仪器的标定和进样过程
3.1 仪器的标定
为减少检测数据的误差，每次做批量样品前，一定要进行标样的校验，从而进一步了解整个色谱系统的运行情况。标定的准确性主要取决于进样的重复性和仪器运行的稳定性。标定仪器时，还要看仪器的分离效果和保留时间、峰高或峰面积与上次相比有无变化。如有变化，就应检查载气流量、柱子温度、检测器温度以及转化室温度是否改变，是否漏气等。进行标样操作时应尽量排除各种疏忽与干扰，保证两次或两次以上的标定重复性在1.5％以内。标定必须在仪器稳定状态下进行。每次开机做分析，仪器就应标定一次。如果仪器稳定性较差，或者突然发生操作条件变化，还得增加标定次数。
3.2 进样过程
进样时要做到“三快”、“三防”。“三快”，即进针要快、要准；推针要快；抽针要快。进样针头一插到底后即快速推针进样，进完样后稍停顿一下，立刻快速抽针。在进样时，一定不要让针头抵在进样器上，否则样品气就会出现渗漏。“三防”即防漏出样气、防样气失真和防操作条件的变化。要从以下几方面引起注意，防止样品气漏出。第一，注射器使用前要进行严密检查。我们用的进样注射器为1mL的卡介苗注射器。1mL的卡介苗注射器是没有编号的，在大批量使用时，一定不能混淆，要做好记号。第二，进样垫应及时更换。当密封垫漏气时，其保留时间增长或信号漂移，响应值减弱，严重时会出现柱头压力减小，并伴随着检测器信号噪声的增大，所。以我们槿每做完_．批样品时就应更换进样垫。第三，防止注射器针头堵死。进样针在使用过程中，易被硅橡胶垫片的碎屑堵塞，使试验结果偏低。当进样垫的碎屑被注射器带人进样口时，造成色谱系统的污染，其结果带来了与样品无关的外来峰的出现。为防止此类误差的发生，可用细砂纸砂去针头的突出部分，用细锉刀在离针尖约2mm的部位锉一个小口，这样可防止针头被硅橡胶垫片的碎屑堵住时气体出不来引起试验结果产生误差的问题。取样时，要从以下几方面引起注意，以防样气失真。不要在负压下抽取气样，以免带人空气。使用注射器定量卡子，进样注射器用定量卡子卡住可以减少迸样时人为的误差。定量卡子可用环氧板或有机玻璃制成。在操作时，应从下面几方面引起注意，以防操作条件的变化。温度、流量等运行条件稳定。标定与分析样品使用同一支注射器、相同的进样量。进样气的重复性与标定时要一样，重复两次或两次以上的平均偏差在±1.5％以内。
4 样品的分析
油样取回后应尽快分析。做油样时，要记下当时的油温及室温和大气压。做完油样后，计算时要认真仔细，先看各组分有无超标，再将所有组分与以往试验结果相比，看变化是否太大。如变化太大，即使未超过注意值，也应引起重视，查明原因，重新取样，再进行对比。变压器油中溶解气体产生的原因一般有以下几种：一是外来引入；二是绝缘材料的自然老化；三是变压器存在故障时绝缘材料的裂解。所以我们在判断一台变压器是否存在潜伏性故障时，一定要把变压器的特征气体含量与变压器的运行状况、电气试验结果等综合起来分析，才能得出正确可靠的判断。
结束语：
综上所述，在变压器油色谱分析中，影响试验结果的因素很多。但只要试验人员真正掌握油中溶解气体分析的原理，认真执行有关试验规定，科学地对待试验的每一个操作，就能有效控制误差，保证测试结果的准确与可靠。
参考文献：
[1]申奥.变压器油色谱分析诊断技术[J].中国新通信.2017(13)
[2]林丽兰.变压器油色谱分析与故障诊断[J].无线互联科技.2017(17)
[3]沈亚芳，梁永江，卢叶艇，田民顺.电厂变压器油色谱异常分析和处理[J].科技展望.2016(13)
论文作者:王苗,李小艳,徐静
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：注射器论文; 脱气论文; 变压器论文; 色谱论文; 气体论文; 气泡论文; 组分论文; 《基层建设》2018年第35期论文;