衣洁
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摘要：电力的稳定供应是人们生活与生产的保障，那么变压器的正常运转便显得尤为重要，变压器油色谱在变压器工作的检测上有着良好的效果，本文通过对变压器油色谱在线监测的原理、存在的问题及解决方法来进行讨论。
关键词：变压器油色谱；在线检测系统；问题及方法
随着电力企业的不断发展，油色谱在国内的应用也不断增多，技术也随之成熟完善。油色谱的在线监测根据油气分离与监测方法不同可分为：气相色谱法、光声光谱法、红外线光谱法、燃料电池法，其中气相色谱法是国内应用最广泛、最完善的技术。通过不同的技术方法将油中溶解的气体进行离线或者在线含量分析，根据气体各组分的含量来判断设备中隐藏的缺陷。
1.变压器油色谱在线监测的原理
1.1在线监测系统的构成
变压器油色谱在线监测，能够在不影响变压器工作的同时，实时对变压器的工作情况进行监测，并将所监测的情况传递给技术人员。技术人员能够通过所传来的信息，对可能发生故障的变压器进行及时的修复与处理。变压器油色谱在线监测主要由油样的采集、分离，色谱的分离，数据的收集处理，主站单元等单元所组成。在线监测系统是由多个单元所组成的，但是最主要的是油气、色谱的分离和气体检测，所以接下来将主要对这三个单元进行详细的阐述。
1.2产生气体的原理
变压器是一种充有矿物绝缘油和以纸或层压纸板为固体绝缘材料的电气设备。变压器油有绝缘、热量交换、传递故障信号、油浸密封降低内部金属件的氧化程度的作用；变压器固定绝缘材料的作用是绝缘和机械支撑，它不可再生，固体绝缘的寿命在很大程度上决定了变压器的寿命。
1.3色谱分离法单元
所谓的色谱分离可以简单的理解为，将气体进行分类。通过油气分离单元，将变压器所产生的气体从油中分离了出来，但是从有种所分离出来的气体通常是多样的，为了了解变压器的工作情况，需要将这些气体来进行分类，以辨别变压器是否正常工作，这些气体的分类就要通过色谱分离单元来实现。色谱分离单元的核心是色谱柱，因为各种气体的吸附能力不一样，所以能够实现气体的分类，色谱分离单元也就实现了器工作的目的。
1.4气体检测单元
气体检测单元的工作内容，从其名称便可以知晓，其主要是对各种气体的含量进行检测，其工作的原理是根据各种气体的不同特性，在光谱型半导体气敏检测器产生的不同的反应，来实现气体含量的监测。通过气体检测单元得到了各气体的含量，就能根据这些气体含量，来进行变压器工作状态的判断了。
2.油色谱在线监测装置结构
油气分离模块、组分分离模块和组分检测模块以及数据后台处理和状态诊断模块共同组成了油色谱在线监测系统。其中的关键技术因为各生产厂家的差异主要集中在油气分离模块、组分分离模块和组分检测模块技术的不同上。
2.1油气分离模块
所谓的油气分离模块指利用化学物理方法，从油溶剂中，将油中溶解的气体分离出来，倘若油气分离工作开展的不充分，会对后续组分离工作造成影响，进而影响检测结果的准确性。现阶段，真空法、薄膜渗透法与顶空法是最为主要的油气分离方法。
2.2组分分离模块和检测模块
当前，关于气体分离与检测模块方面，主要包含两种方法。第一，通过色谱柱，对油气分离模块开展分离工作，进而获取气体中的各组分，然后利用专用传感器，开展相关检测工作；第二，利用单一气体敏感的检测器，检测气体各个组分。在对气体各组分开展检测工作的过程中，与传感器法相比较，检测器法对仪器配置、使用条件以及维护工作方面所提出的要求比较严格，然而，检测器法的检测原理基本等同于实验室环境中的仪器原理，能够使在线监测数据和实验室试验数据的一致性得到保障，有利于后续研究与分析工作的高效开展。
2.3数据处理及状态诊断模块
在数据处理及状态诊断模块的组成部分中，主要包括后台数据采集处理、后台数据传输以及状态诊断三个部分。通过各组分浓度、产气速率与物质量比值，与三比值法、特征气体法等方式方法联系起来，能够对被监测设备开展相关状态诊断工作。
3.变压器油色谱在线监测系统存在的问题及解决方法
3.1载气问题及解决方法
变压器油色谱在线监测系统，所使用的载气是纯度非常高的氮气，但是高纯度的氮气一般只能够通过钢瓶来进行装载。钢瓶的容量往往都是有限的，所以变压器油色谱在线监测系统受到了高纯度氮气载气的影响。高纯度氮气的耗尽会造成其不能够正常的使用，而且对于这种载气的更换也是耗时比较长的，其需要经历联系商家、运输、更换等过程，所以当载气耗尽的时间段中，就不能进行变压器油色谱在线监测系统的正常使用了。虽然受到载气的制约，但并不意味着没有解决的办法。其实只要从细节处留心，便可以较为简单的对这个问题进行解决。变压器油色谱在线监测系统的使用每次消耗的载气基本上都是一样的，那么就可以进行简单的估算每次使用所消耗的载气值。钢瓶中的载气一般都是定量的，所以是可以计算到钢瓶中在此的使用次数，每次使用后都做好一定的记录，当估算到钢瓶中在载气不足时便提前联系商家进行运输与更换，从而保证变压器油色谱在线监测系统的连续使用。
3.2仪器标定
无论对于在线与离线的色谱仪，在长时间的不进行标定后，其测量与分析的结果都会出现偏差，尤其是在更换完载气后不进行标定的话，其会出现更大的检测误差，这种误差的存在容易使得对变压器工作状态的判断出现错误，如果因此而导致了变压器工作状态的误判，那么变压器油色谱在线监测系统，不但没有给技术人员带来便捷的工作，反而导致工作的错误，这是得不偿失的。但是对于这种问题，也同样并非是难以解决的，只要工作人员进行定期的进行标定，那么这种问题就可以迎刃而解。尤其是在进行载气更换后，一定要进行标定，只要注意这些细节的处理，就能够保证变压器油色谱在线监测系统的正常使用。这个问题同上个问题看起来似乎都不是什么难以克服的困难，但是对于这些问题的不注意却会导致较为严重的后果，所以对于这些问题同样应当重视。
4.变压器油色谱在线监测系统应用实例
某220V变压器中烃的含量超过了标准值，为了辨别该变压器是否出现了异常，利用变压器油色谱在线监测系统来进行监测。在监测中得到了H2，C2H2等六种气体，具体内容如表一所示。
表1某变压器内在线油色谱数据记录
从表1中能够看到，在线与离线油色谱的数据变化的趋势大概是相同的，但是如果从数据绝对值的大小来看的话，两者便有了很大的差异。此外在线的数据具有稳定性与连续性好的特点，对于变压器是否正常的工作，能够进行准确的反应。
5.结束语
变压器油色谱在线监测系统的应用是实现变压器状态检修的重要基础之一。目前，利用色谱原理的油中溶解气体在线监测技术较为成熟，已经为电力系统相关部门普遍接受。然而，市场上现有产品的性能仍是良莠不齐，必须使用多种有效手段对色谱在线监测系统进行综合评价，确保安全产品的质量。对于运行中的变压器，利用在线色谱分析观察特征气体变化趋势的同时，结合离线测试手段进行综合诊断，才可以得出正确的结论。
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