變壓器油色譜儀測定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測方法詳解
2020-12-12 15:38:11來源：admin
變壓器油色譜儀測定絕緣油中溶解氣體的組分含量，是判斷運行中的充油電力設備是否存在潛伏性的過熱、放電等故障，以保障電網安全有效運行的有效手段。也是充油電氣設備制造廠家對其設備進行出廠檢驗的必要手段。
變壓器油的例行試驗包括擊穿電壓測量、介質損耗因素測量、含水量、含氣量測定及溶解氣體分析，以下譜析色譜小編主要講解變壓器油色譜儀測定絕緣油中溶解氣體組分含量檢測方法。
1、試驗目的
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備（變壓器、互感器、電坑器套管等）本身的實際情況，通過對這些組分的變化情況進行分析，就可以判斷設備在試驗或運行過程中的狀態變化情況，并對判斷和排除故障提供依據；一般220kV級及以上產品進行此項試驗。
2、試驗方法
根據對變壓器油中溶解氣體進行脫氣的方式不同，在實際工作中所使用方法分為兩種；但都是先采集充油設備中的油樣，然后脫出油樣中的氣體，再用氣相色譜儀進行分離、檢測，蕞后對譜圖數據進行處理，計算出各組分的濃度；具體試驗方法按GB/T17623-2017《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》的規定。
2.1 機槭振蕩法（溶解平衡法）
1) 脫氣過程：一般用40mL油樣注人5mL氮氣，然后在50℃下進行恒溫定時振蕩，振蕩20min、靜放10min即可達到平衡；取出氣樣，記下體積值（精確到0.1mL）；
2) 分離、檢測氣樣：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，色譜儀進行分離、檢測，色譜工作站隨之記錄譜圖，讀取峰高或峰面積值，并自動計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；先由真空泵對脫氣室抽真空，將20mL變壓器油注人脫氣室，裝置自動進行多次脫氣、集氣，使氣樣合并、并收集到集氣室內，最后排出油樣；記下油樣和氣樣的體積（精確到0.1mL）；
2) 分離、檢測氣樣：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，色譜儀進行分離、檢測，色譜工作站隨之記錄譜圖，讀取峰高或峰面積值，并自動計算出油中溶解氣體各組分的濃度。
2.3 氣態樣品中各組分濃度的測試
主要是針對從氣體繼電器中取出的氣樣進行測試分析；取1mL氣樣注人色譜儀進行測試，得出峰面積或峰高值，直接計箅出結果。
3、試驗儀器
1) 色譜儀應具備熱導鑒定器、氫焰離子化鑒定器及鎳觸媒轉化器，建議使用單次進樣自動閥切換控制雙柱分離的氣路流程，便于自動控制；色譜柱對所測組分的分離度要滿足定量分析的要求；測試過程中，色譜儀基線要平穩；色譜儀對各種溶解氣體的較小檢測濃度（uL/L）為：氫氣2、炔類0.1、一氧化碳5、二氧化碳10。
2) 色譜工作站要求結構簡單。運行穩定；可針對不同的樣品狀態和脫氣方式分別進行處理，通常只需輸人試驗參數就可直接計算出結果。并保存、打印結果及圖譜。
3) 載氣或反應氣可用壓縮氣瓶或氣體發生器作為氣源，要求達到足夠的純度，氮氣（或氬氣）、氫氣純度不低于99.99%、空氣應純潔無油。
4、試品取樣
試品按GB7597-2007《電力用油(變壓器油、汽輪機油)取樣方法》規定的方法取樣。
5、儀器的標定
1) 每次試驗前均應釆用外標法對儀器進行標定；
2) 在儀器穩定的狀態下，用1mL玻璃針管取1mL含待測組分各已知濃度的標準混合氣注入色譜儀，色譜工作站自動讀取并記錄色譜圖的峰高或峰面積值；
3) 標定的條件和試驗的條件應相同，儀器工作要穩定，至少標定兩次，并其重復性應在其平均值的±2%以內；
4) 儀器參數設定要以滿足試驗的要求為先決條件，根據儀器性能分別設定。
6、注意事項
1) 應根據待測油樣中所溶解的氣體組分含量的高低選用標氣中備組分的濃度，對于例行試驗和投運試驗，因其各組分含量較低，宜選用低濃度的標氣；對于運行中的設備，因氣體含量較高，宜選用高濃度的標氣；
2) 儀器標定和樣品分析應使用同一進樣注射器，保證進樣體積相同；
3) 標氣應在有效期內使用，禁止超期使用；
4) 取樣時針管內的空氣要排凈，針芯可自由滑動、不卡澀；
5) 膠頭內的空氣亦應排凈；
6) 對于真空脫氣裝置，要定期對它的氣密性進行測試，保證脫氣完全；
7) 氣樣應盡快地測試，防止泄露，保存期應短于油樣；
8) 對結果進行判定時，應考慮到各種可能對結果產生干擾的因素（如電焊、油樣被污染等原因），防止誤判；
9) 應對所有針管體積進行標定，以減小誤差。
7、數值結果的判定
1) 對出廠和新投運的產品，各種氣體組分的含量應滿足表1-1的規定，并且在產品絕緣耐受電壓試驗、局放試驗、溫升試驗及空載運行試驗前后各組分不能有明顯升高。如不符合上述要求，則應仔細辨明原因；出現乙炔時應考慮有放電點現象；如用戶有特殊要求，其結果還要符合合同規定。
2) 結果的重復性和再現性：同一試樣至少要進行兩次平行試驗，取兩次結果的算術平均值為試驗結果；當油中溶解的氣體濃度大于10uL/L時，兩次測定結果值之差應小于平均值的10%；當油中溶解的氣體濃度小于或等于10uL/L時，兩次測定結果值之差應小于平均值的15%；不同實驗室對于同一試樣測定值的相對偏差，當組分濃度大于10uL/L時，應小于平均值的15%；當組分濃度小于或等于10uL/L時，應小于平均值的30%。
8、關于譜析變壓器油相色譜儀
GC-17氣相色譜儀是根據實際需要開發的一款多用途專用型氣相色譜儀。儀器是在GC-14型基礎上經過長期研究實驗，采用大量進口原件生產制造的全新高性能氣相色譜儀。適應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據，提前預判變壓器潛伏性故障發生等。
GC-17變壓器油色譜儀可根據用戶不同的需求，采用靈活多變的分析流程，單柱/雙柱的雙檢測器流程或者是雙柱的三檢測器流程，一次進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。按國標規定的方法脫出絕緣油樣中的溶解氣體，由色譜柱進行分離，色譜檢測器進行檢測，然后通過專用色譜工作站進行數據的分析和管理。本方法滿足國家標準GB/T17623-1998《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》、電力行業標準DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》中對氣相色譜儀的要求。
