變壓器油的氣相色譜分析實(shí)驗室檢測方法
對油中溶解氣體的監測和分析是充油電氣設備絕緣診斷的重要手段。油中氣體分析不受各種電磁干擾的影響,數據較為可靠,有關(guān)技術(shù)相對比較成熟,從定性到定量分析都積累了相當的經(jīng)驗。
變壓器的主要絕緣材料是油和絕緣紙類(lèi)變壓器油主要是由碳氫化合物組成。受熱、放電等時(shí)會(huì )分解出氣體溶解于油中,不同的故障釋放出的氣體種類(lèi)不同、氣體濃度不同。
絕緣紙的主要成分是纖維素,有很大的彈性和強度。通過(guò)分析紙的聚合度可對設備進(jìn)行壽命預測。
1、氣體在油中的溶解氣體不僅能溶解在油中,也能以氣體形式釋放到油面上奧斯特瓦爾德系數表示油中氣體溶解度,與溫度有關(guān)。
2、氣體在油中的損失固體材料會(huì )吸附氣體,導致油中某些氣體濃度降低。分析氣體濃度時(shí)應考慮該部分
3、變壓器一天內含氣量會(huì )變化。
在運行中,變壓器油中溶解氣體色譜分析的周期如下:1)330kV以上的變壓器(包括電抗器)為3個(gè)月:2)220kV以上的變壓器為6個(gè)月;
3)120MVA及以上的發(fā)電廠(chǎng)主變?yōu)?個(gè)月;
4)其余8MVA以上的變壓器為1年;
5)8MVA以下的油浸式變壓器自行規定。
通常采用氣相色譜分析儀檢測油中的各種溶解氣體含量,包括脫氣(將溶解在油中的氣體從油中脫離)、分離(將已脫離出的混合氣體一一分開(kāi)) 和定量(分別測出各種溶解氣體的數量,一般取其體積比)三個(gè)步驟。
1、實(shí)驗室用檢測儀器
氣相色譜分析儀,現場(chǎng)從待測變壓器取油樣,送回實(shí)驗室脫氣、分離與定量。常用脫氣方法包括機械真空法、機械振蕩法和變徑活塞泵全脫氣法。
1、實(shí)驗室用檢測儀器一氣相色譜分析儀
A、以氮氣或氟氣為載氣,對待檢測氣樣帶進(jìn)色譜柱進(jìn)行分離。由于色譜柱裝有吸附劑,混合氣體經(jīng)過(guò)色譜柱的吸附劑時(shí),不同的氣體組分將在不同時(shí)間內流出色譜柱,進(jìn)行氣體分離;
B、TCD主要檢測H2和O2,基于電橋法測量原理 (未輸入待測氣體以前,電橋平衡:待測氣體經(jīng)過(guò)測量臂時(shí),導熱系數變化,導致電橋有不平衡輸出);
C、FD檢測烴類(lèi)氣體及CO和CO2,但CO及CO2必須經(jīng)過(guò)鎳催化劑的轉化生成甲烷,經(jīng)過(guò)甲烷轉化器后才能由FID檢測。
2、現場(chǎng)檢測儀器
可分為簡(jiǎn)易型(僅測H2或C2H2) 和多氣體型;
一般過(guò)程:變壓器油經(jīng)冷卻裝置取樣后進(jìn)入氣體萃取與分離單元,按不同的方法分離為要求的氣體成分后再進(jìn)入氣體檢測單元, 由不同的檢測器變換為與氣體含量成比例的電信號,經(jīng)A/D 轉換后將信息存儲在終端計算機的存儲單元內,以備調用或上傳也有采用半導體傳感器的方法,構造簡(jiǎn)單,但不能分析多種氣體。
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