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变压器油中溶解气体在线色谱监测综述

文档名称:变压器油中溶解气体在线色谱监测综述
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上传者:cyf1229
添加时间:2019/09/26
内容摘要:
婿4卷第8期
2004年8月
TAM O
2004

变玉器油中溶解气体在线色漕监测综述
尚丽平1,曹铁12,刘先勇23,周方洁2
(1.山大学,河北秦皇岛066004;2.宁波理工监测设备有限公司,浙江宁波315800;
3.光京理工大学,北京100081)
摘要:综述了国内外变压器油中落解气体在线色谱监测技术的现状,援出了有传解决的间题及今后的发展方
关键词:变压器;油中溶解气体;在缄监测;气相色谱
中图分类号:TM406
文献标识码:B
文章编号:1001-8425(2004)08-0036-(04
场使用。我国从20世纪90年代初开始研制在线色
1前
谱监测装置,经过多年的探索与实践,已逐步走向应
变压器是电力系统中的重要电气设备之一,它用化阶段。
旦发生故障,将会带来严重后果。油中溶解气体
近年来,由于变压器在线监测技术的不断进步
分析是诊断油浸式大型电力变巫器潜伏性故障最和电力行业状态检修的迫切需要,各种变压器油中
有效的方法之一叫。采用故障特征气体在线监测手气体在线色谱监测仪不断涌现,国内外关于这方
段可以克服传统离线试验周期长,从取样、运送到面的报道很多。尽管其可检测的气体种类和体积分
测量环节多,操作繁琐的缺点,能在线持续监测气数范围参差不齐、检测方法也各有千秋,但其最佳检
体组分,贮存长期的检测结果,提供完整的趋势信测指标却不断提高并向实验室气相色谱通近。在
息,对及时发现潜在故障,确定变压器的维护問期,线色谱监测技术涉及面广,现场条件苛刻,近年来一
进行寿命预测,实现状态检修具有决定性的作用。
直处于发展完善之中。
变压器油中溶解气体监测包括单组分气体
(H1)、总可燃气体(TCG)、多组分气体以及对故障诊2典型的在线色谱监测仪
断有利的全组分气体的监测。目前采用的全组分在2.1 Truegas气体分析仪
线监测技术主要有在线色谱技术以及傅立叶红外
美国 Semeron公司的 Truegas变压器气体分析
光谱技术。其中,在线色谱技术的发展相对较成熟,仪,以99.999%的超高纯氮气为载气,以热导池为
实用化程度较高。国外最早在20世纪80年代初由检测器,可测量8种气体,包括H2、CO、CO2、0
日本关西电力和三菱电机公司采用色谱分离技不CH4、C2H、CH4和CH2o
研制出“变压器油中气体自动分析装置”,并投入现
该监测仪的原理是:把经散热器降温后的变
Abstract: The fault types in field power transmission of power transformers are summarized. TH
fault reasons are analyzed. The cautions in field power transmission and the fault preventive
measures are presented
Key words: Power transformer; Power transmission; Problem; Caution
收稿日期:2003-11-24
作者简介:高武(1969-),男,山东济南人,山东电力设备厂技术开发部工艺师、工程师,从事电カ变压器制造工艺的制定
与开发工作;
郑国胜(1963-),男,河南孟州人,中原油田转供电管理处电力高级工程师,从事供电管理工作
力方数据
第8期
尚丽平、曹铁泽、刘先勇、?方洁:变压器油中解气体在线色谱监测综述
压器油送人监测仪中的特制的气体萃取器油室,流用其自行研制的热线型传感器能长期保持高灵敏
过油室后再泵回变压器。气体萃取器连续不断地萃度和稳定性。
取油中溶解气体,4小时后可达到气体平衡。由超高2.6BSZ系列监测装理
纯载气氨携带气样进入色谱柱。各特征气体在色谱
辽宁电科院(即东北电力科学研究院)和本溪
柱中分离后,先后进人热导池。检测结果由计算机电业局于1993年研制了BSZ-1型变压器油在线色
计算保存、处理,并以web方式远程读取。测景结果普监测装置,并投人试运行。1994年又推出了BSZ
可由软件以图表方式直观显示,与之相关的变压器2型变压器油在线色谱装置,且已在辽宁、浙江等地
内部状况的诊断结果可以直接给出。对C2H2、CH4、投运10多台。BS7-3型装置可以冏时监测两台变压
CO和CO2的测量,灵敏度可达IpLL或10%(取大器。BSZ系列装置可以按任意选定的监测周期按时
者),其它4种气体的测量灵敏度可达10%。其工作自动测出变压器油中可燃气体CH4、ClH6、C2H、C2H2
环境温度范围很宽,可从-40℃到+55℃。建议的采样等气体组分含量及总烃值。
周期为24h。
2.2C201-6在线色谱监测仪
3在线色谱监测的关键技术
加拿大加侧集团公司的C201-6在线色谱系统
综观现有典型的在线色谱监测系统,它们一般
的油气分离采用高分子薄膜,特征气体经复合色谱由油气分离、组分分离(色谱)、气体检测、数据处理
柱分离后,由气敏传感器依次检测;对H2的标称灵与故障诊断五大部分组成,下面分别对其加以關
敏度为1pLL;对C2H2的标称灵敏度为0.5uI/L。述
2.3SPJC在线色谱监測系统
3.1油气分离技术
SPJC在线色谱监测系统是在重庆大学高电压
采用最多的油气分离装置是平板结构的高分
与电工新技术教育部重点实验室大量研究的基础子膜,其优点是结构简单。实验室色谱普遍使用的
上研制而成的。系统采用特制高分子薄膜实现油抽真空取气法、吹泡法等叫,尽管在便携式产品中有
自动分离,渗透平衡叶间为2d-3d。采用极高分辦应用实例川,但由于其结构复杂,对稳定性要求较高
率的多传感气敏元件,可同时检测运行变压器油中而难以应用于在线。
H2、CO、CH4、C2H4、C2H2C2H。6种溶解气体。C2H2检
平板结构的高分子膜的缺点是平衡时间长,
测范围为1wLI-~50 OWL/L,其余五种气体的检测般要十几小时甚至几十小时,而且由于不同故障气
范围为10uL./L.~S0uLL。故障诊断采用了经过模体的平衡时间差别很大,难以按照亨利系数求取油
糊处理的三比值法。
中气体体积分数的实时值。因此,当油中气体体积
2.4MGA2000-6系統
分数变化时其测量值不能准确跟踪实际的变化。
宁波理工监测设备有限公司的MGA2000-6型
贾瑞君对聚四氟乙烯薄膜、聚酰亚胺蓴膜等
变压器色谱监测系统,其油气分离单元采用了透气对不同气体的渗透速度及应用进行了比较研究;李
性非常突出的新型油气分离材料和全新设计的结红雷等认为带微孔的薄膜具有较好的透气能力
构,油气接触面积比一般平板膜大1000倍以上。在如使用某种多孔聚四氟乙烯膜,可使故障特征气体
分离过程中采用油路、气路双循环,油气分离速度在一天内达到渗透饱和,透气速度明显优于常规聚
得到大幅度提高,可在lh内实现所有故障特征气四氟乙烯膜和PFA膜,因此它是渗透性能较为理想
体的平衡。MGA2000-6系统的组分分离单元采用了的高分子膜。
先进的色谱柱技术和分离单元整体恒温的技术措
近来,有人使用加拿大 Morgan Schaffer公司现
施,特制的色谱柱使分离度最小的H2与CO保留时场提取氢气的GPl00作为多气体油气分离单元,让
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