浅析500kV变压器油色谱分析技术论文_张鸿龙,张良伟,李小飞

浅析500kV变压器油色谱分析技术论文_张鸿龙,张良伟,李小飞

(国网山东省电力公司检修公司 250118)

摘要:500kV变压器油色谱分析技术主要是作用于500kV变压器的故障检验及大修作业。随着变压器大修及故障排查的次数不断增多,500kV变压器油色谱分析技术取得了较好的发展。在本文章的研究中,笔者就对500kV变压器油色谱分析技术进行分析和阐述,以期通过本文章的分析和论述来推动我国的油色谱分析技术的不断发展。

关键词:500kV变压器;油色谱分析技术;原理

1 500kV变压器油色谱分析的原理

自我国预防性维修制的不断发展,电力运行部门越发重视对变压器进行定期的检修和分析,分析的时候主要是对其中溶解的油中气体组成、含量及产气速率进行研究,在多年来的实践过程中,逐渐的积累起了良好的经验和故障判断方法,也就是油色谱分析法。对于油色谱分析法而言,其主要是变压器油在取回实验室中的色谱仪来进行分析,这种分析技术能够摆脱复杂电磁场的干扰,并且能够及时的发现油设备中的介损及局部放电发中存在的局限性缺陷问题。

2 新型500kV变压器油色谱分析仪主要技术特点(以JHSP500kV变压器油色谱分析仪为例)

2.1检验工作的计算机实时控制和数据处理

目前的油色谱分析方法,其能够通过仪器自带的数字接口来将计算机中的GC7960数据采集和控制软件进行数据交互,并通过中文显示器来进行色谱图的显示,让色谱的检测能够变得更加的直观。此外,随着500kV变压器油色谱分析仪的不断进步,其人性化操作的界面更加的丰富,能够让用户更为直观的对相关参数进行设定,能够直观的进行操作。通过仪器电脑连接互联网,能够让远程计算机与仪器进行连接,并实现远程数据的采集与管理。

2.2新型的500kV变压器油色谱分析仪具有高精度的温控系统

对于新型的500kV变压器油色谱分析仪而言,其主控的电路主要采用了一些比较先进的微处理器及存储器,让数据的保存和管理变得更加可靠,并且能够实现测、控、电三位一体的建设和发展,并让油色谱仪的抗干扰性及可靠性进行提升。在导入微处理器以后,能够实现各加热区被控对象的温度精度能够达到0.1度,并且新型500kV变压器油色谱分析仪中的柱箱超温保护装置,能够确保仪器在进行过热的时候,会停止加热,并找出故障的部位。另外,智能化的双后开门技术,能够让仪器在柱箱温度在接近室温的时候能够得到较好的控温。

2.3简洁明了的人机对话简化操作

该仪器所采用大屏幕LCD液晶汉字显示技术,能够更加直观进行相关的数据显示,及简化操作。而且该仪器人性化的自我诊断功能能够快速的找出故障的部位和位置,触摸式的人机交互界面,让使用者能够随时随地的进行操作数据的设定和更改,并对相关显示参数进行了解和掌握。

3 影响500kV变压器油色谱分析有效性的相关因素

首先是样品的稳定性与代表性。对于气体样品而言,在进行油色谱分析最好用干燥的玻璃取样瓶来进行取样和存储,一般要采用具有压力系统的小钢瓶来进行取样。最好不要采用橡皮球取样,因为这样会导致气体样品在长时间的存放后发生组成成分的改变。对于一些轻组分的液体样品,在进行存放和取样的时候一定要注意液体样品的挥发,避免因挥发导致测试不准。

其次是进样系统的影响。一般我们采用油色谱分析的时候主要是采用定体积进样来进行定量分析,进样的重复性是保障油色谱分析有效性的关键所在。对于汽化室的温度而言,要确保汽化室的温度高于样品沸点五十度以上,以确保样品能够在进入样品沸点之后迅速的汽化。

第三是柱系统的影响。一般情况下,当两组分在色谱柱上不能够完全的分离的时候,就会导致测量的峰面积出现误差。

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4 500kV变压器油色谱分析的具体方法

4.1500kV变压器油色谱的定性分析

(1)保留值定性。对于保留值定性分析方法而言,一般是以已知物对照法来进行开展,就是根据同一种物质在同一色谱柱上和采取相同操作条件下的对照组来进行保留值相同原理的定性检测。其操作流程为,将适量的已知对照物质加入到样品之中,然后进行混匀及进样,然后进行前后的色谱图对比,如果我们在加入某色谱之后谱峰想对增高的时候,就可以确定色谱的组成与对照物质为同物质。但是由于我们所采用的色谱柱不一定适用于对照物质及待定性组分的分离,因此,很容易产生不同物质的色谱峰叠加表现。因此,我们通常会再选一根与上述色谱柱具有较大极性差别的色谱柱来进行重复试验,若两根柱上的色谱峰都出现了叠加的状态,那么我们就认定其为同种物质。另一种方法为相对保留值定性。测定各组分的相对保留值,然后进行色谱数据的对比分析,相对保留值是待定性组分与参考物质的相互调整保留值比。不过分配系数往往只决定组分的性质、柱的温度及固定液的性质,而相对保留值与固定液的用量等其他因素无关,因此相对保留值得稳定性和真实性会相对较高。

(2)两谱联用定性。对于气相色谱而言,其具有较高的分离效率,但是仅仅采用色谱数据定性却很难有效的将相关问题进行反馈。一些红外吸收光谱和核磁共振谱尽管是目前鉴定未知物的重要工具,但是其要求样品的成分要尽可能的单一。因此,我们可以通过利用气象色谱仪作为分离工具,让质谱仪与红外分光光度计来作为检测工具,结合成色谱-光谱联用。对于色谱-光谱的联用仪而言,目前比较成熟的仪器设备主要是气相色谱-质谱联用仪,其利用的是质谱的灵敏度和扫描时间快等优势,让定性分析的速率能够得到较好的提升。另外还有气相色谱-红外光谱联用仪,这种仪器的扫描速度比较快,信号可累加,能够实现较好的组分定性鉴定。

(3)纯物质峰值法。因为在进行测量的时候,出峰的时间相差会比较小,这就导致了测量保留值的时候难免会出现一定的误差,另外,因为样品的组成成本比较复杂且难以推测,就需要通过保留值来进行初步的定性,来尽可能的将化合物的范围进行缩小。纯物质的引入,其目的在于,利用纯物质的峰值出现时间,来作为对比,以此来进行组分的峰值表现。

4.2500kV变压器油色谱定量分析

在上文的研究和论述中笔者提及了500kV变压器油色谱的定量分析。这里笔者就对500kV变压器油色谱定量分析进行详细阐述。所谓定量分析,主要利用的是变压器油量与色谱图的峰面积成正比的关系。因此,我们可以利用峰面积和峰高来对色谱数据进行检测。又因为峰高比峰面积更容易受到分析条件的波动影响,因此峰高的相对标准缺陷的线性范围也会相对较为狭窄,这也就为峰面积定量分析提供了充足的基础保障。

总结

在本文章的研究和论述中笔者对500kV变压器油色谱分析方法进行了分析和论述,在本文章的分析和论述的过程中,笔者对油色谱分析的原理、技术特点及目前最新型的500kV变压器油色谱分析仪器进行了阐述与分析,并对油色谱分析技术原理分为定性和定量分析来进行研究与阐述,以期通过本文章的研究和论述来推动我国的500kV变压器油色谱分析技术的发展,并通过本文章的研究和论述,为我国的变压器故障检验及大修作业的科学化开展和技术性保障打下坚实的理论研究基础,让我国的电力行业能够取得进一步的发展。

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论文作者:张鸿龙,张良伟,李小飞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/25

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