油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置檢定技術分析

摘 "要：時下實驗室色譜分析儀常用標氣進行標定;在線色譜檢測系統(tǒng)用油樣對儀器進行標定，此方法極其繁瑣，且每次標定都將浪費大量的人力、物力及財力。因此，在滿足工藝需求測量精度的基礎上，尋求和探索在線色譜檢測系統(tǒng)科學合理、現(xiàn)實簡便、經(jīng)濟的標定方案，具有舉足輕重的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置;色譜;監(jiān)測;檢定;分析;評價;診斷

引言：JJG700-1999《氣相色譜儀》規(guī)定“氣相色譜儀”的檢定周期為2年。即每2年要對色譜儀進行標定，以確定儀器的準確性。時下實驗室色譜分析儀常用標氣進行標定;在線色譜檢測系統(tǒng)用油樣對儀器進行標定，此方法極其繁瑣，且每次標定都將浪費大量的人力、物力及財力。因此，在滿足工藝需求測量精度的基礎上，尋求和探索在線色譜檢測系統(tǒng)科學合理、現(xiàn)實簡便、經(jīng)濟的標定方案，具有舉足輕重的現(xiàn)實意義。

一、油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置檢定技術現(xiàn)狀

國內(nèi)現(xiàn)行氣相色譜儀檢定規(guī)程（JJG 700-1999）僅適用于實驗室通用氣相色譜儀，隨著油中氣體在線監(jiān)測裝置技術更新和產(chǎn)品升級，常規(guī)檢定技術如“模擬變壓器方式進行油色譜數(shù)據(jù)比對”、“運行中變壓器油的色譜數(shù)據(jù)比對” “標準氣體校準”等，均無法保證油中氣體在線監(jiān)測裝置檢定數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，無法對在線監(jiān)測裝置性能有效監(jiān)督。

目前國內(nèi)針對油中溶解氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)檢定儀的研究只有個別電科院開展了類似科技項目，且都不成熟，存在著大小不同的問題，如：（1）油樣切換濃度不便，高低濃度切換，通常需要幾個小時或更久;（2）特征氣體濃度控制精度低，對所需的極小或極大的濃度很難進行配制;（3）油樣濃度不穩(wěn)定，易漂移。

二、油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置檢定技術發(fā)展及關鍵技術認知

近年來，由于變壓器在線監(jiān)測技術的不斷進步和電力行業(yè)狀態(tài)檢修的迫切需要，各種變壓器油中氣體在線色譜監(jiān)測儀不斷涌現(xiàn)。盡管其可檢測的氣體種類和體積分數(shù)范圍參差不齊、檢測方法也各有千秋，但其最佳檢測指標卻不斷提高并向?qū)嶒炇覛庀嗌V逼近。在線色譜監(jiān)測技術涉及面廣，現(xiàn)場條件苛刻，近年來一直處于發(fā)展完善之中。

對現(xiàn)有典型的在線色譜監(jiān)測系統(tǒng)進行分析，最關鍵的一步是油氣分離。目前普遍使用的高分子膜，其平衡時間較長，使測量結果失去了及時性，且由于不同組分的平衡時間相差較大，難以給出油中氣體體積分數(shù)的真實值，使測量結果失去了準確性。當監(jiān)測儀出現(xiàn)報警時，還必須取油樣進行實驗室色譜分析。

以色譜為基礎的在線監(jiān)測系統(tǒng)，其載氣通常可用一年，色譜柱、傳感器的壽命多為2年，這與變壓器的30年設計壽命相比，監(jiān)測系統(tǒng)本身所需要的維護周期相對較短。且目前在線監(jiān)測油中氣體使用的氣敏傳感器或者熱導池，其綜合監(jiān)測指標與實驗室氣相色譜還有一定的差距。因此，必須建立完整、有效的測試流程和檢定規(guī)范以實現(xiàn)入網(wǎng)到運行期間實施監(jiān)控油中氣體在線監(jiān)測裝置的性能。

在線監(jiān)測裝置檢定儀研制中重點解決的技術由如下幾個：

（1）氣缸油槽：由于氣缸壓縮靠壓縮空氣來實現(xiàn)，所以對密封性要求很高，如果泄露將對標油的濃度造成極大的影響。（2）標油的配比：主要指對進油量的控制和進氣量的控制。進油量控制相對比較容易，而進氣量控制則要求比較高。原因是配比濃度低的標油要求氣量很小，故很難控制。（3）油氣的混合平衡：由于配置的標油體積較大，如采用機械振蕩的方法進行油氣混合，不但振蕩結構設計復雜，而且機械結構的壽命也會受到影響，所以研究考慮依靠標油循環(huán)的方法進行油氣溶解平衡，平衡效果需用實驗來證明。（4）隔膜油罐的設計：雖然目前市場上的隔膜水罐較多，但未必耐油，故需考量合適的隔膜技術，實現(xiàn)大油箱的恒壓。

由于在線監(jiān)測系統(tǒng)維護周期與整個變壓器壽命周期的不協(xié)調(diào)性，以及油中溶解氣體與故障之間并沒有確定的對應關系等一系列問題的存在，對建立完整、有效的測試流程和檢定規(guī)范增加了難度;但通過變壓器油中氣體在線監(jiān)測裝置檢定儀器的高效使用，可以實現(xiàn)對在線監(jiān)測裝置高效率的檢定，將檢定結果及時的對比，為檢定規(guī)范的制定提供了可靠的資料。

三、油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置檢定儀的經(jīng)濟效益與社會效益

首先對全網(wǎng)在線色譜儀的校驗工作及質(zhì)量把關，可減少在線色譜儀因拆卸、校驗、安裝而產(chǎn)生的費用，同時避免在以上過程中對設備損壞而引起誤差，保證在線色譜儀的穩(wěn)定運行。其次項目的研發(fā)可提升對在線監(jiān)測裝置的管理水平，有利于變壓器的狀態(tài)評價，防止誤判、漏判的發(fā)生，減少因檢修在線色譜儀而導致的停電計劃，提高電網(wǎng)安全與供電可靠性。

目前我國在經(jīng)濟發(fā)展期間，保障電力供應是保證經(jīng)濟發(fā)展的基本元素，電網(wǎng)作為國民經(jīng)濟的血脈，只有保證電力的供應，才能為社會經(jīng)濟提供源源不斷地發(fā)展動力。從某種意義上說電網(wǎng)的安全運行關乎人民生活的穩(wěn)定和社會的和諧。因此變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置檢定儀，實現(xiàn)對變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置的壽命、檢測精度進行有效的監(jiān)督和控制。實現(xiàn)對存在異常征兆的監(jiān)測設備做到早分析、早診斷、早處理、避免發(fā)生事故，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行，避免少送電的經(jīng)濟損失和社會不良影響，帶來十分明顯的社會效益。