如何使用变压器油色谱进样辅助装置

公  伟

华能临沂发电有限公司

摘  要：

变压器油中溶解气体色谱分析通过对气体组分含量进行测定分析，判断变压器内各种缺陷故障，是充油电气设备出厂检验和运行监督过程中判断设备潜伏性故障的有效手段。油色谱试验要求对同一气样多次进样的分析结果重复性差异在±1.5%以内，试样分析时应重复进样操作两次，取其峰面积的平均值，重复性越高，测试结果越准确。鉴于此，研制了变压器油色谱进样辅助装置，可以使试验过程变得简单有序，减少试验人员人工操作的次数，试验准确度更高，大大提高了色谱分析试验进样的重复性结果准确率。

关键词：

变压器；油色谱；试验；进样

中图分类号：TM411+.4

0

引言

利用变压器油色谱在线监测装置监测变压器的运行状态，是目前在线监测变压器内潜伏性故障最为有效的手段。随着变压器油色谱在线监测装置的快速发展，其功能也日渐完善[1]。近年来，国家电网公司在系统内大力推进输变电设备状态检修、电网智能化改造工作，对于大型变压器的状态检修，需要依靠油色谱在线监测装置这一辅助技术手段[2]。变压器油色谱在线监测装置作为变电设备在线监测装置，弥补了离线色谱无法随时监控的不足[3]。

但是油色谱在线监测设备在使用初期，其工作情况正常，精度尚可满足要求，经过两三年甚至是更短时间的使用，有些设备精度就会严重下降，数据重复性下降严重，数据不稳定，定期的一年或两年校准一次已无法满足测试准确度要求，数据漂移严重，导致误报警现象时有发生，甚至还存在有故障时不报警等问题，这些都给变压器的设备状态评估工作带来了很多的负面影响[4]。因此，研制变压器油色谱进样辅助装置就变得尤为迫切。

 

1

总体设计方案选择

根据变压器色谱油样分析试验样气注入的原理和特点，以及变压器油色谱进样辅助装置研制的目标，提出3种基本设计方案，如表1所示，分别是手动加注、电动加注和气动加注。

对3种待选方案的各方面进行对比如表2所示。

通过综合分析对比可以看出，气动加注在成本及周期上有较大优势，本文决定采用气动加注设计方案。

 

2

气动加注方案实施

通过上述变压器油色谱进样辅助装置方案的分析和选择，最终确定最佳方案如图1所示。

根据以上分析研究所得到的最优配置，按照5W1H原则，制订如表3所示对策。

 

3

样机制作和应用

3.1

加工日字型固定件

根据变压器色谱进样注射器尺寸，设计对应的日字型固定件，确定尺寸后，画出图纸，根据图纸进行固定装置的制作，如图2所示。

对策检查一：根据公式F=mg，m=F/g=45.24/9.8≈4.6 kg，将4.6 kg重的物品放置在固定件上24 h，进行弯曲度检验，如表4所示。

对策检查二：对固定件长、宽、厚进行检查，检查目标长≥100 mm、宽≤60 mm、厚≤30 mm，如表5所示。

对固定件重量进行测量，为250 g。

根据组装图纸对各个部件进行组装，组装后实物如图3所示。

 

进样辅助装置能够实现6个状态的变换，动作流程如图4所示。

将进样辅助装置安装到色谱分析仪上部，如图5所示，能够完成设计的动作。

 

3.2

检查目标“针孔进样偏离度＜1°”

为实现变压器油色谱试验进样时注射器针头与进样口垂直（保持90°），针孔进样偏离度＜1°，在试验室对装置进行50次进样试验，测量针头的偏离度，如表6所示。

3.3

检查目标“样气注入时间（插入态+注气态+拔出态）＜1 s”

为达到进样重复性误差在±1.5%以内，样气注入时间（插入态+注气态+拔出态）＜1 s，在试验室对装置进行50次进样试验，对样气注入时间进行统计，如表7所示。

 

4

结语

使用变压器油色谱进样辅助装置，可以使试验过程变得简单有序，减少试验人员人工操作的次数，试验准确度更高，大大提高了色谱分析试验进样的重复性结果准确率，节省了人力成本和时间成本，同时降低了试验注射器的损坏概率，减少了材料成本。

编辑：黄飞