電力變壓器油分析中在線色譜技術的應用

殷峰

【摘要】隨著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展，電力設備等級得到不斷的完善，電力容量及電壓等級穩(wěn)步上升，大大的提高了電力使用的安全，保障了人們的生命財產安全。但是由于電力等級的進步，電力的檢測方式也需要不斷的改進完善，以適應現代電力檢測的要求。在線色譜技術作為電力變壓器油性能分析的重要方式，在現代電力行業(yè)中的應用越來越廣泛。本文我們的研究重點就是關于在線色譜技術在電力變壓器油分析中的應用情況，了解在線色譜技術的原理與構成，從而采取有效的措施加強在線色譜技術在電力變壓器油檢測中的應用。

【關鍵詞】電力變壓器油；故障分析；在線色譜技術；應用研究

為了能夠有效的提高對電力運行中各種電力設備的檢測、監(jiān)督，確保電氣設備安全平穩(wěn)的運行，我們一般都需要使用一定的技術和手段來實時的對運行中的設備進行檢測，色譜分析技術就是我們常用到的檢測技術手段，他能夠及早的檢測出變壓器油在電場、負載作用下的故障，反映變壓器的運行狀態(tài)，從而及早的采取措施進行解決，避免大型事故的發(fā)生，確保電網安全穩(wěn)定的運行。

一、在線色譜技術的概念及原理

所謂的走在線色譜檢測技術主要指的就是在不影響設備運行的前提條件下，對設備的安全運行狀態(tài)進行連續(xù)的或者是定時的自動檢測，以便及早的發(fā)現故障進行改正。根據現實使用的在線色譜技術設備，現有的在線色譜檢測設備主要是由油循環(huán)系統(tǒng)、氣體循環(huán)系統(tǒng)、氣體分離與檢測系統(tǒng)這三個方面組成的（如圖1），其中在檢測的過程中起到關鍵性作用的是油氣分離單元和氣體分離、檢測單元這兩個部分：

（一）油氣分離單元。這個單元的主要作用是為了檢測掌握油中溶解的氣體的含量多少，工作的主要原理是首先把氣體從油中分離出去（頂空分離和真空脫氣是成熟的傳統(tǒng)分離技術），檢測變壓器油中的溶解氣體的方式是高分子的薄膜，它的優(yōu)勢在于可以一邊接觸油一邊又能盡快的透過待測的氣體，以便人們及時的進行檢測，所以高分子薄膜除了要具有一定機械強度外，還必須要具有耐油、耐高溫的特性。

（二）氣體分離檢測單元。這一單元是在線色譜檢測的核心環(huán)節(jié)，也是檢測設備的心臟，可以直接的影響到在線監(jiān)測的數據的穩(wěn)定性及準確性。在這一單元中通常是先將混合氣體分離，然后再通過檢測器對分離出來的混合氣體進行逐一的檢測。色譜在線監(jiān)測技術使用的檢測器主要是微型的TCD檢測器、SnO2金屬氧化物檢測器和高溫燃料電池檢測器這幾種類型?，F在國外的加你企業(yè)也是用光聲光譜技術，但是這種檢測方式的維護成本太高，對于環(huán)境要求也比較的苛刻，所以并不是用國內的變電站使用。

二、在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中的重要作用

電力變壓器的內部一般都是放置了絕緣的油或者是紙等材料，以此來起到絕緣的作用，但是長期受到電磁和熱的作用會使這些材料老化和分解而產生少量的氣體融于在油中，這樣就會影響分解的速度，最終影響電壓的內部的性質，導致產生一些放點故障等問題，影響電力變壓器的正常運行。在線色譜檢測技術可以根據自動的氣體數據分析來及時的判斷內部的潛在故障，保障電網系統(tǒng)正常有效的運營。總的來說，在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中的重要作用主要表現為以下幾個方面：

（一）有利于降低人的勞動強度，提高工作效率。在線色譜檢測技術是自動化的監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時的對電力變壓器油進行分析，從而大大的降低人的勞動強度，使人從繁雜的體力勞動和腦力勞動中解放出來，更多的采用電子計算機技術去直接的控制整個檢測工作流程。這樣就會減少由于人為的一些不確定因素對工作的影響，大大的提高了整體的工作效率，使在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析工作運行更加穩(wěn)定、有效。

（二）有利于改善工作環(huán)境，提高工作準確度。在電力變壓器油分析中廣泛的應用在線色譜檢測技術，通過計算機來實時搜集運行氣體數據，整理分析氣體含量數據，從而得出有效的結果反饋回控制終端，使控制人員及時的根據數據反饋的情況進行調控，這樣可以減少人工測算帶來的失誤和誤差，從而提高數據的準確度，使電力變壓器油的問題得到有效的解決，為變電站的正常運行提供數據保障。

（三）有利于節(jié)約成本，提高工作效益。通過使用在線色譜檢測技術，可以有效的減少人力資源的支出，降低人工成本和各種的損耗成本，同時在線色譜檢測技術的使用時限相對來說比較長，投入的成本回報率高，兩者結合因此就可以有效的降低電力變壓器油分析的維護成本，提高收益效益。

三、在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中的具體應用比對實例

對變電站的的電力變壓器數據我們采用在線色譜檢測與離線色譜檢測兩種方式進行檢測，通過連續(xù)一個周的觀察，我們根據所得到的數據得出了如下表的數據：

通過分析上表中的數據可以得出以下結論：

（一）在線色譜檢測數據與離線色譜監(jiān)測數據在在發(fā)展趨勢上呈現一致性，但是由于氫氣的分子量太小。離線操作的程序比較的復雜，所以會給試驗的結果帶來誤差。（二）在線色譜檢測技術的數據監(jiān)測可信程度更高，即使是在CH4、C2H4、C2H6、C2H2的含量小于5μL/L的情況下，在線監(jiān)測色譜的測量誤差也不會超過1μL/L，這樣就可以很好的保證試驗監(jiān)測數據的準確性，提高實驗結果的真實度。（三）在線色譜檢測技術對氫氣的靈敏度更高，檢測的結果更準確。通過對比氫氣含量檢測結果，可以看出在線色譜檢測的數據結果比離線色譜檢測的數據結果要高，發(fā)生這一現象的原因主要是因為，氫氣的密度太低，離線色譜檢測在取樣、脫氣、分析的過程中都會受到密封性的影響，比較容易揮發(fā)，因此離線色譜檢測的結果就比較的偏低。

四、加強在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中應用的有效措施

在線色譜檢測技術是當前電力變壓器油分析的重要手段，它能夠及早的檢測出變壓器油在電場、負載作用下的故障，反映變壓器的運行狀態(tài)，從而及早的采取措施進行解決，避免大型事故的發(fā)生，確保電網安全穩(wěn)定的運行。為了能夠有效的提高在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中的應用，我們主要可以通過以下幾個方面加強建設：

（一）加強科技創(chuàng)新，提高在線色譜檢測技術的水平?？萍际堑谝簧a力，目前我國使用的在線色譜檢測技術相比較與離線色譜檢測而言有了很大的進步，檢測的結果及檢測的水平都大大的提高，但是相較于外國發(fā)達的科技手段及日后日益進步的技術水平，在線色譜檢測技術還是存在著很多的弊端，檢測的技術與檢測的結果還有待進一步的提高，為了能夠有效的加強在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中的應用，我們就需要從科技著手，加強科技投入與研發(fā)，根據實際的要求，不斷的提高在線色譜檢測技術的水平，使之在檢測分析的過程中能夠更快更準的為檢測人員提供正確的數據，以方便人們加強管理。（二）創(chuàng)建專業(yè)的檢測團隊，提供技術人員的技能水平和業(yè)務素質。人是技術的執(zhí)行者，若是沒有人，技術檢測就沒法正常的運行，而現在電力變壓器油檢測過程中的、一個重要的弊端就是技術人員參差不齊，業(yè)務水平有高有低，不能夠滿足專業(yè)檢測的要求，這給檢測過程和檢測結果帶來很大的困境。為了能夠有效的提高在線色譜檢測技術在電力變壓器油分析中的應用，我們當前的主要任務就是加檢測隊伍中人員技術問題治理，它的一個重要舉措是就是加強專業(yè)人員的培養(yǎng)，創(chuàng)建專業(yè)的檢測團隊，實現技術化、科技化檢測分析，從而有效的提高檢測結果準確性。（三）加強系統(tǒng)軟件設計水平，提高在線色譜檢測能力。為了能夠有效的加強對電力變壓器油中色譜的在線監(jiān)測分析，充分的實現對監(jiān)測故障信息的處理與診斷，保證軟件系統(tǒng)的信息安全與操作友好性，我們可以對在線監(jiān)測信息系統(tǒng)軟件的設計的要求提出以下幾點：要加強在線色譜檢測幅度的設計，實現同時對變電站的多臺變壓器進行在線監(jiān)測；要加強在線控制與檢測色譜儀器的檢測，使其始終處于良好的工作狀態(tài)；要加強對變壓器油中色譜原始豐圖的測量，保證檢測數據精準、有效；要求實現對變壓器油中色譜數據結果的分析和診斷，需要依據IEC方法對故障情況作出綜合的判定，從而開發(fā)出油色譜濃度分析的診斷功能。（四）加強技術儀器維護，定期進行維修保養(yǎng)。在線色譜檢測系統(tǒng)是一個不斷運動的事物，在其運動的過程中肯定會發(fā)生一些磨損或是系統(tǒng)損壞這樣的問題，若是我們不能夠對其進行有效的檢測，我們就不能及時的發(fā)現這些問題，從而也就不能適當的采取有效的措施進行解決。因此，我們在提高質量的前提還應該加強日常的維護，定期的對在線色譜檢測系統(tǒng)進行檢測保養(yǎng)，從而保障其一直可以正常的工作。

結語

在線色譜檢測設備的實時性和連續(xù)性，能夠實時有效的檢測變壓器的運行狀態(tài)，及時的發(fā)現變壓器運行中出現的早期故障，節(jié)省了定期檢修的費用，減少了人們前往偏遠的地區(qū)變電站取油化驗的勞頓，提高了檢測的效率，為實現變電站狀態(tài)檢修打下了良好的基礎，但是同時我們也需要辯證的看到，在線色譜檢測技術并不能完全的取代實驗室色譜分析，數據的準確度還得通過實驗室色譜儀進行不定期的對比，只有把二者之間的關系妥善的處理好，恰當的將在線色譜與離線色譜檢測有機的結合起來，才能使變壓器始終處于最佳的運行狀態(tài)之下。

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