浅谈油色谱在线监测的必要性＊

姚建锋,赵 岚

（湖州电力局,浙江湖州 313000）

浅谈油色谱在线监测的必要性＊

姚建锋,赵 岚

（湖州电力局,浙江湖州 313000）

基于气相色谱法的油色谱在线监测技术作为一种电气设备在线监测方法,能有效地检测充油设备的溶解气体成份,及早发现设备内部的潜伏性故障,特别是对状态检修具有重要的指导意义,有利于合理安排生产检修,保障设备和电网的安全运行.

气相色谱法;在线监测;必要性

0 前言

随着社会的进步和电力系统的发展,社会对供电可靠性的要求越来越高,对电网设备的安全稳定可靠运行也提出了更高的要求,针对电力高压设备所采取的定期检修模式已无法满足电网的发展和安全运行的需要.定期检修模式对设备采取“一刀切”的方法,不可避免地存在检修过度和检修不足的弊端.检修过度将造成电网运行效率下降和人财物的巨大浪费,并对设备的性能造成损伤;检修不足即检修不及时将导致设备存在事故隐患.因此,国内外电力系统迫切要求对电力高压设备实施状态检修,即根据设备的运行状态决定该设备的检修时机.目前普遍采用状态检修工作模式,对设备进行科学的状态评价,合理确定检修的类别和时间.状态检修策略对设备的在线监测提出了更高的要求,为正确判断设备的运行工况,迫切需要对变压器实行在线监测,以便及时反映变压器的运行状况.

变压器油中气体的在线监测由于具有实时性和连续性特点,对监测的设备能及时发现存在的故障,这对保障变压器的安全稳定运行,及时采取有效的检修策略,具有重要意义.目前对充油电气设备比较有效的在线监测方法,主要为气相色谱法.气相色谱法分析变压器油中溶解气体组分具有分离效率高、分析速度快、检测灵敏度高和样品用量少等特点,在国内外电力部门迅速得到广泛的运用.基于气相色谱法的油色谱在线监测技术,可以在不受外界电场的干扰下实时分析变压器油中气体成分,可以根据预定策略定期对设备内部状态进行诊断,并通过分析试验数据的发展趋势,正确判断在运设备的绝缘状况及其发展趋势.油色谱在线监测技术通过实时分析设备的运行状况为设备的状态检修策略提供依据,实现预知性的检修方式,提高检修效率,这样不但减少了设备的检修费用,提高了检修的针对性,避免了设备的多次停电,又实现了经济效益和社会效益的双赢.

1 油色谱在线监测的重要性

常规的色谱试验是周期性的,而设备内部又是在不停的变化的,因而难以及时掌握设备运行状况的动态变化,这就对传统的色谱试验方法提出了挑战,而油色谱在线监测技术正好弥补了周期试验的不足.大量的实践证明,油色谱在线监测技术用于检测充油设备的绝缘状况是十分有效的.近年来,通过油色谱在线监测装置,发现了一些存在局部放电、进水受潮等缺陷的变压器设备,由于发现及时并得到了有效的处理,从而避免了缺陷的扩大和事故的发生.

近年来,供电企业逐步从传统的定期检修模式向状态检修模式过渡,这对原有的试验周期进行了大规模的调整,大部分设备的检修周期从3年延长至4.5～6年.同时,状态检修的基础是设备的状态评价,通过对设备的运行数据和历史试验数据的综合分析和科学评价,确定该设备的检修策略,这就要求对重要设备的运行情况进行实时检测.

随着科技的进步,在线监测技术在不断的发展壮大,它可以通过安装各种在线监测仪器对设备进行检测,获得设备运行的各种连续的、动态的过程数据,并科学的分析判断设备的运行状况.在线监测技术在电力设备的广泛应用,可以提高电力设备运行的安全性、稳定性,及时获得电力设备运行的暂态过程信息,及时发现设备的早期缺陷,及时控制突发性的设备事故,是实现电力设备状态检修的必要条件.油色谱在线监测技术是一种有效的实时检测手段,能实时分析变压器油中气体的成分,正确判断设备内部绝缘存在的缺陷和故障,为针对性的检修策略提供依据.通过油色谱在线监测技术指导设备检修工作,可以真正做到“在正确的时间,在正确的部位,采取正确的检修方法”检修设备,确保设备健康,减少重复停电,提高电力设备安全稳定可靠运行的能力.

2 气相色谱法的优势

传统的色谱试验都要经历取样→脱气→定量分析的过程,由于变压器油取样的环境、温度、手法等不同,而且存在工作人员的差异,从而在这一系列繁琐的过程中势必存在着个体差异,致使分析取得的气体比例数据存在误差,而且实验室色谱分析受到天气和人力的制约,无法实时对设备油色谱进行分析判断.

气相色谱法具有分离效能高、分析速度快、样品用量少、灵敏度高等优点,基于气相色谱法的油色谱在线监测装置可以实时分析变压器油中气体含量,正确判断设备内部故障的部位和性质.该装置是全自动的分析仪器,分析流程严密,不存在人为的因素,使得其分析数据的结果稳定可靠.

3 在线监测仪的注意事项

油色谱在线监测仪是一种实时在线监测仪,用来连续检测变压器油中气体成分的演变,它将变压器油中溶解气体成分的分析流程连贯起来,根据气体成分比例发现设备存在的故障,并发出报警信号.油色谱在线监测仪主要由主机、传感器装置、三通接口、测控卡等四部分组成.溶解气体通过渗透膜实现油、气分离后进入气室,通过传感器对气体成分进行分析,并将数据信号输入到主机的测控卡进行数据处理.因此油色谱在线监测仪的取油部位应尽可能靠近油流动处,以确保油样能真实的反映设备内部的变压器油.

油色谱在线监测仪在投入使用前,要将试验数据和相应的标准数据进行比对,并对仪器的试验数据进行校准,同时可以根据需要设置数据的采集方式、周期、间隔时间、报警极限和报警条件等参数,通过软件实现监测设备试验数据的实时显示,并对历史数据进行查询和分析.

4 数据采集

我们从2008年8月安装第一台全组分的油色谱在线监测仪,至2009年5月已安装14台,其中两台仪器的部分试验数据如表1所示.

通过表1的试验数据可以看出,油色谱在线监测仪测试的数据结果是稳定可靠的,与实验室的分析结果基本吻合.从2008年8月到2009年5月,被监测的变压器一直稳定运行,未发现异常情况,在线监测设备运行良好.

表1 ××变电所#1、#2主变试验数据统计

5 结论

实践证明,基于气相色谱法的油色谱在线监测技术用于监测充油设备的绝缘状况是十分有效的,对设备的状态检修具有重要意义.可以及时监测发现设备内部存在的局部放电、进水受潮等早期缺陷,避免设备事故的发生.可以实时监测设备的运行状况,为设备的状态检修提供依据,从而提高检修的针对性和有效性,提高设备的稳定运行,保障供电的可靠性.

[1]GB/T7252-2001.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].

[2]Q/GDW-11-121-2007.输变电设备状态检修导则[S].

TM406

A

1009-1734（2010）S0-0210-03

2010-05-10

姚建锋,工程师,从事电气试验研究.