（国网朝阳供电公司变电检修室）
摘要：变压器油色谱在线监测系统在电力变压器的故障诊断中得到广泛应用。基于此，本文针对变压器油色谱在线监测系统应用的相关方面进行了探究。
关键词：变压器；油色谱；在线监测系统；应用
电力变压器作为变电站电压等级变换的核心设备，其运行的可靠安全性对于供电系统的稳定起到至关重要的作用。绝缘油在变压器中，主要用于改善电气设备的绝缘状况。变压器正式投入运行后，绝缘油的质量直接关系着变压器的安全运行。
1油色谱在线监测系统的应用意义
绝缘油在变压器中的主要作用是绝缘和冷却。变压器在正常运行时，在电和热作用下，其绝缘油和有机绝缘材料会逐渐老化并分解出少量各种低分子的烃类和CO、CO2等气体。当内部发生局部过热、局部放电和电弧放电等故障时，会加速上述气体的产生速度和数量。油中分解出来的气体形成气泡，在油对流、扩散时不断溶解于油中。当变压器发生严重事故时，产气量大于溶解量，便有一部分气体进入气体继电器，积到一定量时，导致气体继电器动作。通过气体继电器内部气体分析和模拟试验，发现故障性质不同、严重程度不同所产生的气体组分和气体量也不同。在故障的初期，由于温度低，产气量少且大多都溶解在油中，气体尚不足使气体继电器动作，如果能够在线实时监测分析油中气体组分、含量及发展趋势，就能及时发现变压器内部潜伏的故障类型。离线分析油中溶解气体分析多采用气相色谱仪，需取样进行。油样能代表变压器油箱本体的油，一般应在设备下部取样阀取。油样保存期不得超过4天，且必须避光保存。离线色谱分析监测手段由于采用离线方式，存在信息量太少、周期长及劳动量大等缺点。如果变压器在运行中发生内部过热、局部放电或电弧放电，势必会影响变压器正常运行，甚至发生变压器停电事故。而在变压器油中安装油气分析探头，在运行期间实时监测油中气体含量，结合变压器运行电流和油温，能够及时有效地监测变压器的运行状况。
2在线监测系统的构成
DGA在线监测的系统组成图1所示。
首先，在线监测系统通过油循环系统把变压器中的标油样取出，将其送进真空脱气系统中进行油气分离，脱出来的气体再送入六通阀的定量管中。随后，使用高纯的氮气把定量管里的气体推入色谱柱，色谱柱将各种气体按时分顺序进行分离。然后，对这些气体进行检测，并通过AD转换将检测信号送往DSP中进行数据处理。最后通过通信系统将所得数据上传到分析诊断系统进行分析和诊断，实现对变压器油中气体含量的在线监测。
3变压器油色谱在线监测的原理
3.1在线监测系统的构成
变压器油色谱在线监测，能够在不影响变压器工作的同时，实时对变压器的工作情况进行监测，并将所监测的情况传递给技术人员。技术人员能够通过所传来的信息，对可能发生故障的变压器进行及时的修复与处理。变压器油色谱在线监测主要由油样的采集、分离，色谱的分离，数据的收集处理，主站单元等单元所组成。在线监测系统是由多个单元所组成的，但是最主要的是油气、色谱的分离和气体检测，所以接下来将主要对这三个单元进行详细的阐述。
3.2油气分离单元
变压器在工作的时候会产生多种气体，并被油所吸收，那么油气分离单元便好理解了。其主要就是将被油所吸收的气体分离出来，以便于气体的分析。其主要原理就是将装置转化为恒温下的真空，然后导入所收集的样本鼓泡，以此来实现油与气体的分离。
3.3色谱分离法单元
所谓的色谱分离可以简单的理解为，将气体进行分类。我们通过油气分离单元，将变压器所产生的气体从油中分离了出来，但是从有种所分离出来的气体通常是多样的，为了了解变压器的工作情况，我们需要将这些气体来进行分类，以辨别变压器是否正常工作，这些气体的分类就要通过色谱分离单元来实现。色谱分离单元的核心是色谱柱，因为各种气体的吸附能力不一样，所以能够实现气体的分类，色谱分离单元也就实现了器工作的目的。
3.4气体检测单元
气体检测单元的工作内容，我们从其名称便可以知晓，其主要是对各种气体的含量进行检测，其工作的原理是根据各种气体的不同特性，在光谱型半导体气敏检测器产生的不同的反应，来实现气体含量的监测。通过气体检测单元得到了各气体的含量，就能根据这些气体含量，来进行变压器工作状态的判断了。
4在线色谱检测技术在电力变压器油分析中应用的加强措施
4.1加强科技创新，提高在线色谱检测技术的水平
科技是第一生产力，目前我国使用的在线色谱检测技术相比较与离线色谱检测而言有了很大的进步，检测的结果及检视」的水平都大大的提高，但是相较于外国发达的科技手段及日后日益进步的技术水平，在线色谱检测技术还是存在着很多的弊端，检测的技术与检测的结果还有待进一步的提高，为了能够有效的加强在线色谱检测技术在电力变压器油分析中的应用，我们就需要从科技着手，加强科技投人与研发，根据实际的要求，不断的提高在线色谱检测技术的水平，使之在检测分析的过程中能够更快更准的为检测人员提供正确的数据，以方便人们加强管理。
4.2加强系统软件设计水平，提高在线色谱检测能力
为了能够有效的加强对电力变压器油中色谱的在线监测分析，充分的实现对监测故障信息的处理与诊断，保证软件系统的信息安全与操作友好性，我们可以对在线监测信息系统软件的设计的要求提出以下几点：要加强在线色谱检测幅度的设计，实现同时对变电站的多台变压器进行在线监测；要加强在线控制与检测色谱仪器的检测，使其始终处干良好的工作状态；要加强对变压器油中色谱原始丰图的测量，保证检测数据精准、有效；要求实现对变压器油中色谱数据结果的分析和诊断，需要依据IEC方法对故障情况作出综合的判定，从而开发出油色谱浓度分析的诊断功能。
4.3制定应对方案
大型主变油色谱异常查处应充分全面地融合试验数据和变压器本体及其各附件的征兆现象，正确划分异常的内外范围、类别，评估危险等级，以保证设备及人身安全为前提，制定应对方案。其中，对未涉及固体绝缘的高温过热异常的排查应严格遵循由外到内、先简后繁的原则，并依据动静磨损过热、电压性致热、电流性致热三大关联因素分别制定排查方案，试验与检测先行，内检、吊罩检查、甚至解体检查应在前述检查检测、判断的基础上再决定是否依次进行，否则会无谓增加解决问题的成本，甚至无法解决问题。
4.4仪器标定
无论对于在线与离线的色谱仪，在长时间的不进行标定后，其测量与分析的结果都会出现偏差，尤其是在更换完载气后不进行标定的话，其会出现更大的检测误差，这种误差的存在容易使得对变压器工作状态的判断出现错误，如果因此而导致了变压器工作状态的误判，那么变压器油色谱在线监测系统，不但没有给技术人员带来便捷的工作，反而导致工作的错误，这是得不偿失的。但是对于这种问题，也同样并非是难以解决的，只要工作人员进行定期的进行标定，那么这种问题就可以迎刃而解。尤其是在进行载气更换后，一定要进行标定，只要注意这些细节的处理，就能够保证变压器油色谱在线监测系统的正常使用。这个问题同上个问题看起来似乎都不是什么难以克服的困难，但是对于这些问题的不注意却会导致较为严重的后果，所以对于这些问题同样应当重视。
结语
综上所述，变压器油色谱在线监测系统在使用中可能出现的问题，这些问题的存在会导致工作的失误，其实对于这些问题，只要平时多进行留意，便能是很好的解决，从而使变压器油色谱在线监测系统，更好的为电力的稳定运行服务，更好的为人们的生活服务。
参考文献：
[1]王改英,孙慧.分析变压器油色谱在线监测在状态检修中的应用[J].大科技,2012(20).
[2]金建波.变压器油在线监测系统在三峡电厂的应用[J].中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会2009年年会暨学术交流会,2011.
作者简介：
张淑红（1979.04-15），女，汉，辽宁省朝阳市双塔区，电气工程，拟进副高级工程师，本科，油务专业，主要从事充油电力设备油试验及充气设备六氟化硫气体测试工作。
论文作者:张淑红
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/21
标签：在线论文; 色谱论文; 变压器论文; 气体论文; 监测系统论文; 单元论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第13期论文;