淺談油色譜在線監(jiān)測的必要性＊

姚建鋒,趙 嵐

（湖州電力局,浙江湖州 313000）

淺談油色譜在線監(jiān)測的必要性＊

姚建鋒,趙 嵐

（湖州電力局,浙江湖州 313000）

基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測技術(shù)作為一種電氣設備在線監(jiān)測方法,能有效地檢測充油設備的溶解氣體成份,及早發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部的潛伏性故障,特別是對狀態(tài)檢修具有重要的指導意義,有利于合理安排生產(chǎn)檢修,保障設備和電網(wǎng)的安全運行.

氣相色譜法;在線監(jiān)測;必要性

0 前言

隨著社會的進步和電力系統(tǒng)的發(fā)展,社會對供電可靠性的要求越來越高,對電網(wǎng)設備的安全穩(wěn)定可靠運行也提出了更高的要求,針對電力高壓設備所采取的定期檢修模式已無法滿足電網(wǎng)的發(fā)展和安全運行的需要.定期檢修模式對設備采取“一刀切”的方法,不可避免地存在檢修過度和檢修不足的弊端.檢修過度將造成電網(wǎng)運行效率下降和人財物的巨大浪費,并對設備的性能造成損傷;檢修不足即檢修不及時將導致設備存在事故隱患.因此,國內(nèi)外電力系統(tǒng)迫切要求對電力高壓設備實施狀態(tài)檢修,即根據(jù)設備的運行狀態(tài)決定該設備的檢修時機.目前普遍采用狀態(tài)檢修工作模式,對設備進行科學的狀態(tài)評價,合理確定檢修的類別和時間.狀態(tài)檢修策略對設備的在線監(jiān)測提出了更高的要求,為正確判斷設備的運行工況,迫切需要對變壓器實行在線監(jiān)測,以便及時反映變壓器的運行狀況.

變壓器油中氣體的在線監(jiān)測由于具有實時性和連續(xù)性特點,對監(jiān)測的設備能及時發(fā)現(xiàn)存在的故障,這對保障變壓器的安全穩(wěn)定運行,及時采取有效的檢修策略,具有重要意義.目前對充油電氣設備比較有效的在線監(jiān)測方法,主要為氣相色譜法.氣相色譜法分析變壓器油中溶解氣體組分具有分離效率高、分析速度快、檢測靈敏度高和樣品用量少等特點,在國內(nèi)外電力部門迅速得到廣泛的運用.基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測技術(shù),可以在不受外界電場的干擾下實時分析變壓器油中氣體成分,可以根據(jù)預定策略定期對設備內(nèi)部狀態(tài)進行診斷,并通過分析試驗數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢,正確判斷在運設備的絕緣狀況及其發(fā)展趨勢.油色譜在線監(jiān)測技術(shù)通過實時分析設備的運行狀況為設備的狀態(tài)檢修策略提供依據(jù),實現(xiàn)預知性的檢修方式,提高檢修效率,這樣不但減少了設備的檢修費用,提高了檢修的針對性,避免了設備的多次停電,又實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏.

1 油色譜在線監(jiān)測的重要性

常規(guī)的色譜試驗是周期性的,而設備內(nèi)部又是在不停的變化的,因而難以及時掌握設備運行狀況的動態(tài)變化,這就對傳統(tǒng)的色譜試驗方法提出了挑戰(zhàn),而油色譜在線監(jiān)測技術(shù)正好彌補了周期試驗的不足.大量的實踐證明,油色譜在線監(jiān)測技術(shù)用于檢測充油設備的絕緣狀況是十分有效的.近年來,通過油色譜在線監(jiān)測裝置,發(fā)現(xiàn)了一些存在局部放電、進水受潮等缺陷的變壓器設備,由于發(fā)現(xiàn)及時并得到了有效的處理,從而避免了缺陷的擴大和事故的發(fā)生.

近年來,供電企業(yè)逐步從傳統(tǒng)的定期檢修模式向狀態(tài)檢修模式過渡,這對原有的試驗周期進行了大規(guī)模的調(diào)整,大部分設備的檢修周期從3年延長至4.5～6年.同時,狀態(tài)檢修的基礎是設備的狀態(tài)評價,通過對設備的運行數(shù)據(jù)和歷史試驗數(shù)據(jù)的綜合分析和科學評價,確定該設備的檢修策略,這就要求對重要設備的運行情況進行實時檢測.

隨著科技的進步,在線監(jiān)測技術(shù)在不斷的發(fā)展壯大,它可以通過安裝各種在線監(jiān)測儀器對設備進行檢測,獲得設備運行的各種連續(xù)的、動態(tài)的過程數(shù)據(jù),并科學的分析判斷設備的運行狀況.在線監(jiān)測技術(shù)在電力設備的廣泛應用,可以提高電力設備運行的安全性、穩(wěn)定性,及時獲得電力設備運行的暫態(tài)過程信息,及時發(fā)現(xiàn)設備的早期缺陷,及時控制突發(fā)性的設備事故,是實現(xiàn)電力設備狀態(tài)檢修的必要條件.油色譜在線監(jiān)測技術(shù)是一種有效的實時檢測手段,能實時分析變壓器油中氣體的成分,正確判斷設備內(nèi)部絕緣存在的缺陷和故障,為針對性的檢修策略提供依據(jù).通過油色譜在線監(jiān)測技術(shù)指導設備檢修工作,可以真正做到“在正確的時間,在正確的部位,采取正確的檢修方法”檢修設備,確保設備健康,減少重復停電,提高電力設備安全穩(wěn)定可靠運行的能力.

2 氣相色譜法的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的色譜試驗都要經(jīng)歷取樣→脫氣→定量分析的過程,由于變壓器油取樣的環(huán)境、溫度、手法等不同,而且存在工作人員的差異,從而在這一系列繁瑣的過程中勢必存在著個體差異,致使分析取得的氣體比例數(shù)據(jù)存在誤差,而且實驗室色譜分析受到天氣和人力的制約,無法實時對設備油色譜進行分析判斷.

氣相色譜法具有分離效能高、分析速度快、樣品用量少、靈敏度高等優(yōu)點,基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測裝置可以實時分析變壓器油中氣體含量,正確判斷設備內(nèi)部故障的部位和性質(zhì).該裝置是全自動的分析儀器,分析流程嚴密,不存在人為的因素,使得其分析數(shù)據(jù)的結(jié)果穩(wěn)定可靠.

3 在線監(jiān)測儀的注意事項

油色譜在線監(jiān)測儀是一種實時在線監(jiān)測儀,用來連續(xù)檢測變壓器油中氣體成分的演變,它將變壓器油中溶解氣體成分的分析流程連貫起來,根據(jù)氣體成分比例發(fā)現(xiàn)設備存在的故障,并發(fā)出報警信號.油色譜在線監(jiān)測儀主要由主機、傳感器裝置、三通接口、測控卡等四部分組成.溶解氣體通過滲透膜實現(xiàn)油、氣分離后進入氣室,通過傳感器對氣體成分進行分析,并將數(shù)據(jù)信號輸入到主機的測控卡進行數(shù)據(jù)處理.因此油色譜在線監(jiān)測儀的取油部位應盡可能靠近油流動處,以確保油樣能真實的反映設備內(nèi)部的變壓器油.

油色譜在線監(jiān)測儀在投入使用前,要將試驗數(shù)據(jù)和相應的標準數(shù)據(jù)進行比對,并對儀器的試驗數(shù)據(jù)進行校準,同時可以根據(jù)需要設置數(shù)據(jù)的采集方式、周期、間隔時間、報警極限和報警條件等參數(shù),通過軟件實現(xiàn)監(jiān)測設備試驗數(shù)據(jù)的實時顯示,并對歷史數(shù)據(jù)進行查詢和分析.

4 數(shù)據(jù)采集

我們從2008年8月安裝第一臺全組分的油色譜在線監(jiān)測儀,至2009年5月已安裝14臺,其中兩臺儀器的部分試驗數(shù)據(jù)如表1所示.

通過表1的試驗數(shù)據(jù)可以看出,油色譜在線監(jiān)測儀測試的數(shù)據(jù)結(jié)果是穩(wěn)定可靠的,與實驗室的分析結(jié)果基本吻合.從2008年8月到2009年5月,被監(jiān)測的變壓器一直穩(wěn)定運行,未發(fā)現(xiàn)異常情況,在線監(jiān)測設備運行良好.

表1 ××變電所#1、#2主變試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

5 結(jié)論

實踐證明,基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測技術(shù)用于監(jiān)測充油設備的絕緣狀況是十分有效的,對設備的狀態(tài)檢修具有重要意義.可以及時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部存在的局部放電、進水受潮等早期缺陷,避免設備事故的發(fā)生.可以實時監(jiān)測設備的運行狀況,為設備的狀態(tài)檢修提供依據(jù),從而提高檢修的針對性和有效性,提高設備的穩(wěn)定運行,保障供電的可靠性.

[1]GB/T7252-2001.變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則[S].

[2]Q/GDW-11-121-2007.輸變電設備狀態(tài)檢修導則[S].

TM406

A

1009-1734（2010）S0-0210-03

2010-05-10

姚建鋒,工程師,從事電氣試驗研究.