大庆石化公司质量检验中心
摘要：随着电网的快速发展，变电站容量不断增大，对变电站设备运行状态的要求也越来越高。为了保证设备的可靠稳定运行，对设备运行状态的实时监控变得越来越重要。变压器油色谱在线监测装置是实现变压器实时监测的前提。变压器油色谱在线监测装置可以在线监测大型变压器的状态。通过对油中特征气体浓度的分析，可以随时掌握设备的运行状态，及时发现和诊断其内部故障，弥补了实验室色谱分析法不能及时、快速监测的缺陷。本文就我公司使用变压器油色谱在线监测装置的经验与广大同行进行了探讨。
关键词：变压器；油色谱；在线监测
为了使油浸式电力设备具有可控性、可控性和可控性，通过安装油相色谱仪在线装置，对设备的内部运行进行定期监测。电力设备在线监测是实现设备运行状态可预测性的前提，是保证设备安全可靠运行的关键，也是对传统离线预防性试验的重要补充和新发展。变压器是电力系统中重要的输变电设备。它的运行状况对电力系统的安全经济运行有很大的影响。一旦故障发生，将给电力系统造成巨大损失。因此，及时了解变压器的工作状态对提高供电可靠性具有决定性意义。油色谱在线装置可连续监测运行变压器油中的气体含量。根据瓦斯含量的变化，对变压器进行在线监测和早期故障诊断，可以有效地防止变压器突发故障的发生。它主要利用复杂样品的不同性质，在不同相态下进行选择性分布，通过流动相和固定相的相互置换对复杂样品中的单个样品进行分类和洗脱。复杂样品中的不同物质在不同时间以不同的洗脱速度从固定相分离，最终达到分离复杂样品的效果。
在色谱技术的发展过程中，人们提出了许多理论来推动色谱技术的不断发展。有踏板理论、平衡色谱理论、速率理论、双模理论和轴向扩散理论。平衡色谱理论认为，在复杂样品的色谱分离过程中，固定相和流动相的分配平衡可以在瞬间达到临界平衡状态，这主要解释了样品分离过程中移动速率的变化。同时，平衡色谱理论解释了非线性等温线片下流出曲线形状变化的规律，这是色谱法发展中较早提出的理论基础之一。踏板理论主要基于色谱分离过程的模块化理论。认为色谱是由一系列单平衡单元组成的。在每个平衡单元中，样品在固定相和流动相之间瞬间达到相对平衡。踏板理论是对早期上升平衡色谱理论的模块化发展，它简单明了地解释了色谱分离的过程，为色谱理论的发展做出了可贵的贡献。轴向扩散理论主要解释轴向扩散对色谱区带扩散规律的影响。传质速率越快，带扩散越快，从而达到样品分离的目的。当轴向扩散理论发展到一定阶段时，研究人员发现轴向扩散对传质速率的影响很小，可以忽略不计。而固定相和流动相之间的有限传质速率是影响传质速率的主要因素。因此，速率理论的提出对于解释一定历史时期轴向扩散的影响因素具有重要的理论意义。随着研究的不断深入，越来越多的证据表明轴向扩散和传质效应实际上是一对相互影响的关键因素，它们之间存在着复杂的相互关系。如果能揭示色谱过程的本质，就必须同时考虑轴向扩散与传质速率的相互作用，进而提出最新的双模理论，认为色谱分离过程中的固定相和流动相是一个紧密接触的平衡膜。分离组分在分离界面处达到瞬时分离平衡。
1、油相色谱在线装置操作规程的制定
油相色谱在线装置在我公司投入运行后，没有相关操作经验，也没有相应的操作规程。在运行初期，根据在线设备的实际情况，制定了相关操作规程。根据监测周期的规定，750kV电抗器和变压器油中的特征气体均经实验室油质分析合格。在正常指标范围内，每天进行一次在线监测。特征气体含量异常设备的在线监测周期为每天两次。
根据专业人员检查规定，每工作日上午10:00对油相色谱仪在线设备数据进行在线检查。在最初的操作程序中，没有规定非工作日的检查工作。在运行中，如果设备在非工作日出现异常，不能及时反馈，会造成严重后果。周六，一台在线设备检测到变压器内的特征气体突然增加。由于最初的操作规程没有规定周末的检查要求，值班人员发现，一次重大事故及时避免了。我们也为这一事件敲响了警钟。
对此，将补充完善《操作规程》，并在公司层面下发实施。操作规程规定，正常工作日内由维修人员负责检查，节假日由运行人员负责检查，并将检查结果通知有关维修人员。维护人员负责数据的收集和设备运行状态的比较判断。新操作规程实施后，及时发现反应堆突然放电故障，及时关闭设备，避免事故发生。
2、日常检查和维护要求
日常检查和维护要求：每天定期检查并填写检查记录，将每台设备的检查细节记录在台账上，并与实验室数据进行比较。对数据偏差较大的设备及时进行校准。定期巡查能及时发现故障设备，并及时与设备厂家联系处理。每月对数据精度进行整理比较，上报月度在线数据报表，对数据偏差较大的设备及时进行校验。日常检查中如发现异常数据变化，应及时调取设备色谱图，检查是否有异常。如果确定电气设备存在故障，应及时取样分析，以确定故障。如果设备没有故障，在线设备频谱异常，则说明在线设备有故障，需要对在线设备进行及时检查和维护。在长期的检测中发现，大部分在线设备故障是由设备内部检测单元的故障引起的。它的主要特点是数据偏差大，有时数据缺失，严重时数据为零。对此，在巡检维护中，需要对数据进行比对判断。出现上述情况时，应及时处理，确保设备可靠、稳定运行。定期检查在线设备的载气压力，确保载气压力在要求范围内，及时更换载气不足的气瓶，确保在线设备不因载气不足而停机。
3、异常监测结果处理规定
数据的异常突然增加可分为以下几种情况。
当在线监测装置的单一特征气体含量突然超标时，应先进行离线取样试验验证，再根据离线取样试验结果确定下一步处置方案。
当在线监测装置中两种特征气体含量突然变化时，应首先分析判断气体含量类别、数值及发展趋势，初步判断是否存在内部潜在故障或虚警，以及内部潜在故障的严重程度，才能确定下一步的处置方案。
当在线监测装置中三种或三种以上特征气体突然超标，且至少有一种超标时，建议将电网和主要设备的安全放在第一位，可以立即判断设备出现故障后直接申请停电，然后进行离线采样测试。
设定在线色谱装置特征气体的报警值。当超过警告值时，启动在线色谱装置的警告取样，以进一步跟踪和监测装置的内部操作。
结论
变压器油中气体含量的色谱分析可以有效地诊断变压器早期存在的潜在故障，油色谱在线监测系统可以为状态检修提供参考数据。当在线系统出现问题时，我们不能盲目相信在线系统。必须将在线系统与离线试验相结合，分析变压器的运行情况、设备的实际运行情况和外部电气试验数据，充分发挥变压器油色谱在线监测系统的优势，为实现变压器状态检修，正确评价设备状态，制定有针对性的检修策略，提高变压器运行可靠性提供可靠数据。虽然变压器油色谱在线监测系统在运行中存在很多问题，但只要能认真检查，正确维护，及时发现和处理问题，该系统就能满足我们的使用要求。
参考文献:
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