變壓器油色譜分析中試驗誤差分析

張雨婷

摘 要：此次研究主要是探討分析變壓器油色譜分析中試驗誤差，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價值。

關(guān)鍵詞：變壓器；油色譜分析；試驗誤差

在檢測變壓器當中溶解氣體時主要是應(yīng)用色譜法處理，這樣能夠?qū)ψ儔浩鞯墓收虾驼`差問題進行判斷，在開展色譜檢驗試驗時，首先需要將收集的油樣實施脫氣處理，之后再應(yīng)用色譜儀對脫出的氣樣實施分析檢測。在對變壓器實施檢測時可以應(yīng)用真空全脫氣法和機械振蕩法。其中，機械振蕩法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在實際實驗當中。但是，實驗人員在實驗過程中若缺乏深入理解和認知實驗原理，并且不熟悉實驗操作方法，將會對實驗期間所產(chǎn)生的現(xiàn)象和反應(yīng)做出錯誤判斷。基于以上方面，此次研究主要是對變壓器油色譜分析中存在的試驗誤差進行討論分析，希望能夠?qū)嶒炦M行起到參考價值。

1 變壓器變壓器油色譜分析方法介紹

1.1 采集油樣

在實驗過程中為了全面確保分析結(jié)果準確度，在取油樣部位，方法以及容器等方面都有明文規(guī)定，需要保障所選取的油樣具有代表性。借助設(shè)備的取樣閥門選取油樣，對于特殊條件來說則需要選擇不同的取樣部位。在取樣過程中要求取樣閥門能夠滿足密封要求，并且需要使用密封性能合格的容器取樣，一般都是采用玻璃注射器實現(xiàn)。如果注射器當中出現(xiàn)油時，芯子應(yīng)當順滑無阻，并且能夠隨著溫度的變化情況，使油樣體積自由滑動，并且確保內(nèi)部壓力和外部壓力維持平衡。在實驗期間需要確保在全封閉環(huán)境下使用設(shè)備提取油樣，不能使空氣與油樣直接接觸。在提取油樣之前需要將取樣閥門和取樣管路當中的死油和空氣徹底排出，并且盡量選擇比較短的取樣管。在實施沖洗處理時需要確保使用設(shè)備自身攜帶的沖洗管路，注意油流平緩。在提取油樣時需要將劑量控制在60ml左右。在整個實驗期間需要確保注射器芯子的潔凈度，使其能夠自由滑動。在完成油樣提取之后需要及時進行實驗分析，縮短油樣存放時間。

1.2 油樣脫氣處理

在進行脫氣之前油樣可能會存在氣泡，這種氣泡有可能是因為在采集和存儲油樣期間進入空氣所導(dǎo)致。按照溶解平衡原理，氣泡當中含有待測組分。在脫氣之前如果徹底排空氣體，將會影響實驗結(jié)果的準確度。采用振蕩法脫氣處理所需要的用油量為40ml，然而提取設(shè)備油樣通常都是在40ml以上，在進行脫氣處理時若將多余油樣徹底排除之后留存氣泡，將會使油樣提供氣泡當中的組分，影響試驗結(jié)果。所以需要注意以下問題：在采集油樣時需要注意劑量，如果油樣量稍微大于40ml，則提取40ml油樣脫氣留存氣泡，此時所產(chǎn)生的誤差可以忽略。如果油樣量嚴重超過40ml，并且存在較多氣泡，需要優(yōu)先選擇氣泡脫氣和全部油樣，在實施計算時需要將實驗油樣量調(diào)整為所需量。

在脫氣處理過程中，將平衡載氣加入到實驗油樣當中需要從氣瓶中提取，確保從色譜儀進樣口提取，避免氫氣流入到油樣當中，由于色譜儀主要是對二氧化碳，一氧化碳及氫氣進行分離處理，并且色譜柱比較短，這樣就導(dǎo)致柱前和柱后的壓力差比較小。若在柱前進樣口提取載氣，提取量比較大時且速度快，將會降低柱前壓力。如果柱前載氣壓力比柱后供轉(zhuǎn)化爐所使用的氫氣壓力低時，將會導(dǎo)致氫氣流入到載氣當中，影響實驗結(jié)果的準確性。

2 色譜儀分析結(jié)果誤差來源

按照實驗經(jīng)驗?zāi)軌蚩闯?，變壓器油樣當中溶解氣體實驗結(jié)果的誤差來源比較多，并且在整個實驗過程中都會出現(xiàn)誤差問題，導(dǎo)致誤差產(chǎn)生的原因可能是因為以下幾個方面：

1）提取油樣的分散度：在變壓器油中所溶解的氣體在設(shè)備內(nèi)呈不均勻分布，常常會導(dǎo)致所選取的油樣無法代表著變壓器油。

2）溫度問題：提取油樣油溫不同，如果在選擇變壓器油樣時沒有注意油溫問題，將會對油樣當中溶解氣體的含量造成極大影響。相同變壓器在不同溫度條件下所含有的溶解氣體的含量存在差異性。其次就是取樣至分析期間的溫度變化問題，也會影響溶解氣體含量，溫度差別越大，也會相應(yīng)加大氣體變化量。

3）脫氣誤差問題：在進行脫氣處理時，會極大提升油樣中溶解氣體分析結(jié)果的差異性。在實驗過程中采用不同的操作方法和脫氣設(shè)備，會導(dǎo)致脫氣處理期間所應(yīng)用的油量不同，并且導(dǎo)致檢測氣體和油量體積的精確受到影響，會提升誤差。

4）設(shè)備儀器誤差分析：在對變壓器油樣進行分析時常常會出現(xiàn)該種現(xiàn)象：在第一針樣氣進入之后，會發(fā)現(xiàn)原先沒有乙炔的設(shè)備出現(xiàn)乙炔，需要再次抽取油樣進行檢測，此時乙炔含量會顯著減少。在對該種現(xiàn)象進行分析之后能夠看出，主要是在標定過程中某些氣體殘留在進樣器內(nèi)所導(dǎo)致。在實驗過程中，進標氣后又進入了多針空氣。在實驗前期，進空氣后各個組分均出現(xiàn)峰值，但是隨著進針次數(shù)增多會相應(yīng)降低峰值。在進第五針時，除過二氧化碳，其他氣體組分峰值都為零。如果將進入空氣后所產(chǎn)生的色譜峰值看作是各個組分在空氣當中的濃度，則乙炔的標氣濃度為93.7?l/L，在進入第一針時濃度下降為18.2?l/L，在進入第三針時濃度下降到2.4?l/L，在進入第五針時濃度下降到0.2?l/L。導(dǎo)致其出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因主要是色譜儀進樣器內(nèi)，載氣入口至硅橡膠封墊內(nèi)存在氣體不流動死區(qū)，當進樣器當中累積較多硅橡膠顆粒將會導(dǎo)致氣路阻塞，在進樣推針過程中，從注射器內(nèi)立即推出樣品壓力，該壓力顯著高于載氣壓力，這樣就會導(dǎo)致小劑量樣品進入死區(qū)，該區(qū)域內(nèi)氣體流動性比較差，所以在短時間內(nèi)無法徹底被載氣帶走，如此循環(huán)，就會導(dǎo)致油樣測定結(jié)果出現(xiàn)誤差。為了避免該種誤差，需要定期清理進樣器內(nèi)部的硅橡膠顆粒。

3 影響變壓器油色譜分析誤差的因素

使用色譜儀檢測變壓器油樣中溶解氣體組分，從最開始的提取樣品到最終獲取實驗分析結(jié)果之間會涉及到較多環(huán)節(jié)，因此會對方法的分析誤差造成影響。為了確保數(shù)據(jù)獲取準確度，在工作期間需要注意以下問題：

第一，對于待測油樣在實際運輸過程中防止出現(xiàn)過度振蕩，并且確保密封性能良好性。

第二，為了防止脫氣期間所出現(xiàn)的誤差問題，在提取氣樣時需要優(yōu)先選擇密封性能良好的注射器。

第三，防止由于取樣不合理所導(dǎo)致的誤差問題，如果在實驗期間需要使用玻璃注射器取樣，則不能過度拉脫注射器內(nèi)部芯子，防止逸入空氣。

第四，準確測量待測油樣當中的注射量，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)分析誤差問題。

第五，加強人工測量的準確性，對于硬件設(shè)施齊全的則需要使用工作站軟件處理分析數(shù)據(jù)，防止出現(xiàn)計算誤差和測量誤差問題。

第六，確保色譜儀穩(wěn)定性：在使用過程中，若儀器的響應(yīng)值出現(xiàn)變化，將會導(dǎo)致試驗結(jié)果產(chǎn)生偏差，為了避免出現(xiàn)該項問題，需要對儀器重新標定，并且對比上一次的標定值，確保兩次標定值不存在較大差異，如果差異比較大，則需要加長儀器穩(wěn)定時間。

4 結(jié)束語

綜上所述，按照變壓器色譜儀油樣分析方法能夠看出，在實驗過程中色譜儀能夠?qū)ψ儔浩鞴收蠁栴}進行判斷，但是由于各項操作和其他因素導(dǎo)致實驗出現(xiàn)較多誤差，為了防止該種問題，工作人員需要全面提升自身操作技能，這樣才能夠在取樣和分析期間做到認真仔細，確保實驗分析數(shù)據(jù)結(jié)果的準確性，為變壓器運行提供技術(shù)保障。

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