绝缘油色谱在线监测装置减振隔振技术研究与应用

谭华安

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局）

0 引言

绝缘油色谱在线监测（亦称油中溶解气体在线监测）技术是油浸式变压器等关键设备数字化、智能化管控的重要手段之一，可及时准确检测出绝缘油中溶解的各种故障特征气体浓度，实时掌握变压器健康水平、及时发现设备内部的潜伏性缺陷，从而避免电网设备事故的发生，是实现状态感知、分析诊断、状态预测与决策制定的基础技术［1-3］。

绝缘油色谱在线监测装置中安装了气泵、油泵等部件在工作时会产生强烈振动。持续振动会导致绝缘油色谱在线监测装置中产生振动噪音、振动损坏部件或输油管接口松动漏油故障。可能会导致6 个方面的不良影响：（1）装置配件故障、渗漏油品浪费增加运维成本。（2）噪音污染、油品渗漏污染环境。（3）变压器油位不足导致强迫停运损失负荷。（4）变压器油位不足放电损坏。（5）水分、空气从漏点进入，影响变压器、在线监测装置的使用寿命。（6）在线监测准确性、可靠性下降。

图1 油色谱在线监测装置漏油导致变压器油位不足而放电击穿停运

由于绝缘油色谱在线监测装置在电力行业应用广泛、规模庞大，所以该问题每年都会在行业内造成若干起事故事件，导致巨大的经济损失和社会不良影响。需要重视该问题并研究其解决措施。

1 技术方案

传统的绝缘油色谱在线监测装置中安装的气泵、油泵等部件四个角都有螺孔，通过螺丝钉与装置箱固定在一起。当气泵或油泵工作时，其振动能量会通过装置箱体传递给装置内的其他部件。持续振动会导致油管接口等部位发生形变、松动甚至脱落，导致渗漏油。

解决思路：（1）选型振动能量较小的气泵或油泵。优点是从源头解决问题，缺点是振动能量较小的气泵、油泵价格昂贵。（2）降低气泵或油泵与装置内其他部件之间的振动能量传递。优点是改造成本低，缺点是暂无技术方案还需要创新研究。显然思路（2）是优选的，但是如何实现切断气泵或油泵与装置内其他部件之间的振动能量传递是关键。

在汽车等领域，阻尼弹簧常用于衰减振动能量。［4-5］通过技术引用，本方案利用阻尼弹簧振动能量衰减作用（图2），气泵或油泵的振动能量不会直接传递给装置箱。

图2 阻尼振动能量衰减曲线

通过在气泵或油泵的四个边角与固定点之间安装4 个相同尺寸的阻尼弹簧（图3），气泵或油泵在工作时，振动能量被4 个弹簧衰减，只有少部分能量传递到油色谱在线监测装置箱体。通过振动检测，气泵加装阻尼弹簧后的振动声音由改造前的42dB 左右下降到21dB 左右，振动声音衰减了21dB，油泵泵加装阻尼弹簧后的振动声音由改造前的45dB 左右下降到24dB 左右，振动声音衰减了21dB（表1）。实验证明检测本方案切实可行、解决了该问题。

表1 阻尼弹簧与阻尼橡胶实验对比

图3 泵与固定板之间加装阻尼弹簧

有益效果：通过在泵与固定点之间安装阻尼弹簧，达到了预期的减振隔振效果，克服了传统技术中气泵或油泵振动会导致绝缘油色谱在线监测装置中产生振动噪音、振动损坏部件或输油管接口松动漏油故障等问题。

2 应用实施与优化迭代

通过加装阻尼弹簧的方案在应用过程中，发现存在弹簧疲劳断裂的问题。随后通过泵与固定板之间加装两个空心圆通型阻尼橡胶的技术方案（图4），优化迭代了加装阻尼弹簧的方案。

图4 泵与固定板之间加装阻尼橡胶

经过振动检测实验，阻尼橡胶的减振隔振效果（在油色谱在线监测装置柜体检测振动声波幅值）、使用寿命（持续振动下的疲劳时间）等指标都优于阻尼弹簧（表1）：气泵加装阻尼橡胶后的振动声音由改造前的42dB 左右下降到11dB 左右，振动声音衰减了31dB，油泵泵加装阻尼弹簧后的振动声音由改造前的45dB 左右下降到12dB 左右，振动声音衰减了33dB。阻尼橡胶的减振隔振声音强度比阻尼弹簧的提升了1 倍左右，阻尼橡胶的寿命是阻尼弹簧的3 倍左右。

3 结束语

本文详细阐述了一种绝缘油色谱在线监测装置减振隔振的技术方案，以及具体应用实施方式。并通过技术迭代找到最佳方案——通过在泵与固定点之间安装阻尼橡胶，克服了传统技术中气泵或油泵振动会导致绝缘油色谱在线监测装置中产生振动噪音、振动损坏部件或输油管接口松动漏油故障等问题，在实际应用中取得良好效果。该技术方案为绝缘油色谱在线监测装置设计、制造和运行维护提供参考，具有广泛的推广应用价值。