變壓器油色譜儀測(cè)定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測(cè)方法詳解

2020-12-12 15:38:11來源：admin

變壓器油色譜儀測(cè)定絕緣油中溶解氣體的組分含量，是判斷運(yùn)行中的充油電力設(shè)備是否存在潛伏性的過熱、放電等故障，以保障電網(wǎng)安全有效運(yùn)行的有效手段。也是充油電氣設(shè)備制造廠家對(duì)其設(shè)備進(jìn)行出廠檢驗(yàn)的必要手段。

變壓器油的例行試驗(yàn)包括擊穿電壓測(cè)量、介質(zhì)損耗因素測(cè)量、含水量、含氣量測(cè)定及溶解氣體分析，以下譜析色譜小編主要講解變壓器油色譜儀測(cè)定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測(cè)方法。

1、試驗(yàn)?zāi)康?/span>

變壓器油中溶解的和氣體繼電器中收集的一氧化碳、二氧化碳甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體的含量，間接地反映了充油設(shè)備（變壓器、互感器、電坑器套管等）本身的實(shí)際情況，通過對(duì)這些組分的變化情況進(jìn)行分析，就可以判斷設(shè)備在試驗(yàn)或運(yùn)行過程中的狀態(tài)變化情況，并對(duì)判斷和排除故障提供依據(jù)；一般220kV級(jí)及以上產(chǎn)品進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。

2、試驗(yàn)方法

根據(jù)對(duì)變壓器油中溶解氣體進(jìn)行脫氣的方式不同，在實(shí)際工作中所使用方法分為兩種；但都是先采集充油設(shè)備中的油樣，然后脫出油樣中的氣體，再用氣相色譜儀進(jìn)行分離、檢測(cè)，蕞后對(duì)譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各組分的濃度；具體試驗(yàn)方法按GB/T17623-2017《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法》的規(guī)定。

2.1 機(jī)槭振蕩法（溶解平衡法）

1) 脫氣過程：一般用40mL油樣注人5mL氮?dú)猓缓笤?0℃下進(jìn)行恒溫定時(shí)振蕩，振蕩20min、靜放10min即可達(dá)到平衡；取出氣樣，記下體積值（精確到0.1mL）；

2) 分離、檢測(cè)氣樣：用1mL玻璃針管取出1mL氣樣，立即注入色譜儀、輸人脫出氣樣體積值，色譜儀進(jìn)行分離、檢測(cè)，色譜工作站隨之記錄譜圖，讀取峰高或峰面積值，并自動(dòng)計(jì)算出油中溶解氣體各組分的濃度。

2.2 真空脫氣法（變徑活塞泵全脫氣法）

1) 脫氣過程：變徑活塞脫氣裝置由變徑活塞泵、脫氣室、磁力攪拌器和真空泵、集氣室等組成；先由真空泵對(duì)脫氣室抽真空，將20mL變壓器油注人脫氣室，裝置自動(dòng)進(jìn)行多次脫氣、集氣，使氣樣合并、并收集到集氣室內(nèi)，最后排出油樣；記下油樣和氣樣的體積（精確到0.1mL）；

2.3 氣態(tài)樣品中各組分濃度的測(cè)試

主要是針對(duì)從氣體繼電器中取出的氣樣進(jìn)行測(cè)試分析；取1mL氣樣注人色譜儀進(jìn)行測(cè)試，得出峰面積或峰高值，直接計(jì)箅出結(jié)果。

3、試驗(yàn)儀器

1) 色譜儀應(yīng)具備熱導(dǎo)鑒定器、氫焰離子化鑒定器及鎳觸媒轉(zhuǎn)化器，建議使用單次進(jìn)樣自動(dòng)閥切換控制雙柱分離的氣路流程，便于自動(dòng)控制；色譜柱對(duì)所測(cè)組分的分離度要滿足定量分析的要求；測(cè)試過程中，色譜儀基線要平穩(wěn)；色譜儀對(duì)各種溶解氣體的較小檢測(cè)濃度（uL/L）為：氫氣2、炔類0.1、一氧化碳5、二氧化碳10。

2) 色譜工作站要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。運(yùn)行穩(wěn)定；可針對(duì)不同的樣品狀態(tài)和脫氣方式分別進(jìn)行處理，通常只需輸人試驗(yàn)參數(shù)就可直接計(jì)算出結(jié)果。并保存、打印結(jié)果及圖譜。

3) 載氣或反應(yīng)氣可用壓縮氣瓶或氣體發(fā)生器作為氣源，要求達(dá)到足夠的純度，氮?dú)猓ɑ驓鍤猓錃饧兌炔坏陀?9.99%、空氣應(yīng)純潔無油。

4、試品取樣

試品按GB7597-2007《電力用油(變壓器油、汽輪機(jī)油)取樣方法》規(guī)定的方法取樣。

5、儀器的標(biāo)定

1) 每次試驗(yàn)前均應(yīng)釆用外標(biāo)法對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定；

2) 在儀器穩(wěn)定的狀態(tài)下，用1mL玻璃針管取1mL含待測(cè)組分各已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合氣注入色譜儀，色譜工作站自動(dòng)讀取并記錄色譜圖的峰高或峰面積值；

3) 標(biāo)定的條件和試驗(yàn)的條件應(yīng)相同，儀器工作要穩(wěn)定，至少標(biāo)定兩次，并其重復(fù)性應(yīng)在其平均值的±2%以內(nèi)；

4) 儀器參數(shù)設(shè)定要以滿足試驗(yàn)的要求為先決條件，根據(jù)儀器性能分別設(shè)定。

6、注意事項(xiàng)

1) 應(yīng)根據(jù)待測(cè)油樣中所溶解的氣體組分含量的高低選用標(biāo)氣中備組分的濃度，對(duì)于例行試驗(yàn)和投運(yùn)試驗(yàn)，因其各組分含量較低，宜選用低濃度的標(biāo)氣；對(duì)于運(yùn)行中的設(shè)備，因氣體含量較高，宜選用高濃度的標(biāo)氣；

2) 儀器標(biāo)定和樣品分析應(yīng)使用同一進(jìn)樣注射器，保證進(jìn)樣體積相同；

3) 標(biāo)氣應(yīng)在有效期內(nèi)使用，禁止超期使用；

4) 取樣時(shí)針管內(nèi)的空氣要排凈，針芯可自由滑動(dòng)、不卡澀；

5) 膠頭內(nèi)的空氣亦應(yīng)排凈；

6) 對(duì)于真空脫氣裝置，要定期對(duì)它的氣密性進(jìn)行測(cè)試，保證脫氣完全；

7) 氣樣應(yīng)盡快地測(cè)試，防止泄露，保存期應(yīng)短于油樣；

8) 對(duì)結(jié)果進(jìn)行判定時(shí)，應(yīng)考慮到各種可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生干擾的因素（如電焊、油樣被污染等原因），防止誤判；

9) 應(yīng)對(duì)所有針管體積進(jìn)行標(biāo)定，以減小誤差。

7、數(shù)值結(jié)果的判定

1) 對(duì)出廠和新投運(yùn)的產(chǎn)品，各種氣體組分的含量應(yīng)滿足表1-1的規(guī)定，并且在產(chǎn)品絕緣耐受電壓試驗(yàn)、局放試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)及空載運(yùn)行試驗(yàn)前后各組分不能有明顯升高。如不符合上述要求，則應(yīng)仔細(xì)辨明原因；出現(xiàn)乙炔時(shí)應(yīng)考慮有放電點(diǎn)現(xiàn)象；如用戶有特殊要求，其結(jié)果還要符合合同規(guī)定。

2) 結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性：同一試樣至少要進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，取兩次結(jié)果的算術(shù)平均值為試驗(yàn)結(jié)果；當(dāng)油中溶解的氣體濃度大于10uL/L時(shí)，兩次測(cè)定結(jié)果值之差應(yīng)小于平均值的10%；當(dāng)油中溶解的氣體濃度小于或等于10uL/L時(shí)，兩次測(cè)定結(jié)果值之差應(yīng)小于平均值的15%；不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)于同一試樣測(cè)定值的相對(duì)偏差，當(dāng)組分濃度大于10uL/L時(shí)，應(yīng)小于平均值的15%；當(dāng)組分濃度小于或等于10uL/L時(shí)，應(yīng)小于平均值的30%。

8、關(guān)于譜析變壓器油相色譜儀

GC-17氣相色譜儀是根據(jù)實(shí)際需要開發(fā)的一款多用途專用型氣相色譜儀。儀器是在GC-14型基礎(chǔ)上經(jīng)過長(zhǎng)期研究實(shí)驗(yàn)，采用大量進(jìn)口原件生產(chǎn)制造的全新高性能氣相色譜儀。適應(yīng)于變壓器油中溶解氣的氣相色譜分析，并配置專用色譜工作站分析數(shù)據(jù)，提前預(yù)判變壓器潛伏性故障發(fā)生等。

GC-17變壓器油色譜儀可根據(jù)用戶不同的需求，采用靈活多變的分析流程，單柱/雙柱的雙檢測(cè)器流程或者是雙柱的三檢測(cè)器流程，一次進(jìn)樣即可完成絕緣油中溶解氣體組分（包括氫氣、氧氣、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳）含量的全分析。按國(guó)標(biāo)規(guī)定的方法脫出絕緣油樣中的溶解氣體，由色譜柱進(jìn)行分離，色譜檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，然后通過專用色譜工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和管理。本方法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17623-1998《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法》、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》中對(duì)氣相色譜儀的要求。

變壓器油色譜儀測(cè)定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測(cè)方法詳解

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