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变压器油色谱在线监测装置的现场校准技术的研究与应用摘要：变压器油色谱在线监测装置弥补了离线色谱试验无法随时监控、及时发现故障的不足，但目前各类油色谱在线监测装置无统一标准，长时间运行受器件故障、油路老化等因素影响，造成检测结果不准确。
经统计，电网中该装置仅有15%能够正常工作。
为做好变压器在线监测装置的入网监管、及时诊断发现装置异常故障，提高装置运行稳定性和检测准确性，必须对运行中的油色谱在线监测装置进行现场校验及检测，本文详细阐述了一种极具现场应用价值的变压器油色谱在线监测的现场校验技术，能够持续有效的发挥在线监测功能，保障电力设备安全运行，创造巨大的的社会经济效益。
关键词：变压器油色谱在线监测；现场校验技术；标准油无损贮存；油样进样近年来国家电网公司大力推广变压器油色谱在线监测装置。
但目前各类油色谱在线监测装置由于厂家型号不一，质量参差不齐，运行中内部器件故障、油样管路问题、整体性能老化等因素，造成油样气体组分检测的准确性不断降低，甚至无法正常工作。
目前，我公司所辖电网中共有70余套多组分油色谱在线监测装置接入输变电设备状态监测系统，从运行效果来看，大多数装置出现误报、漏报的情况，仅有少数工作正常。
为做好变压器在线监测装置的入网监管、及时诊断发现装置异常故障，提高装置运行稳定性和检测准确性，必须对运行中的油色谱在线监测装置进行现场校验及检测，持续有效的发挥在线监测功能。
目前，常用的现场校验方法有三种，一是与传统离线试验数据对比法，该方法校验时间长、操作繁琐、容易出现人为误差等；二是标准气体对标法，该方法只能校准在线监测设备的气体采样单元，而不能校准油气分离单元和组分分离单元；三是使用油箱配油对比法，本装置在第三种方法上创新运用自动化配油技术、油样无损转移技术，实现了在线监测装置全部功能单元的现场校验，最真实地反映了装置运行状况。
一、标准油自动配置技术标准油是允许的含量自由配比，使气液达到溶解平衡，并通过实验室色谱仪进行标定，标定值等于配比气体的浓度的油样。
专利名称：变压器油中溶解气体在线监测装置专利类型：实用新型专利
发明人：徐勇,柳旭,郝朝阳,冯勇,张洪波,安壮申请号：CN202121972026.4
申请日：20210821
公开号：CN215728151U
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了变压器油中溶解气体在线监测装置，属于变压器油监测装置技术领域。
变压器油中溶解气体在线监测装置，包括变压箱，还包括：第一转轴，转动连接在所述变压箱内；滑杆，滑动连接在所述变压箱内壁上，其中，所述滑杆螺纹连接在第一转轴上，所述滑杆远离变压箱内壁的一端上固定连接有监测感应器；数据处理中心，固定连接在所述变压箱顶部，且与所述监测感应器电性连接；本实用新型通过转动第一转轴带动监测感应器在变压器箱内监测不同深度的变压器油中溶解的气体，全面的掌握变压器的运行状况，及时的消除解决了变压器工作过程中的安全隐患，同时通过缠绕轮缠绕电性导线可避免电性导线与变压器主体接触而损坏变压器设备。
申请人：英大电力装备有限公司
地址：271000 山东省泰安市高新区一天门大街与龙腾路交汇处东88米
国籍：CN
代理机构：北京鼎德宝专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：牟炳彦
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变压器油中溶解气体检测一、油中溶解气体检测的意义及原理1.油中溶解气体检测的意义电力变压器是电网的核心设备，其运行可靠性影响着电网的安全稳定。
大多数变压器故障都是由内部局部微小缺陷逐步演变形成的。
变压器构造为结构复杂的全密封箱体，其内部缺陷难以通过外部测量手段监测，但其导致的放电或过热现象，不同程度上均会导致变压器绝缘油及绝缘纸等固体绝缘材料发生一系列化学反应，生成不同类型的故障特征气体，并溶解于变压器油中。
如同诊断人体疾病最常用的“验血”手段，通过对油中溶解特征气体浓度及比例的检测或监测，可及时发现变压器大部分内部隐患和缺陷。
常用的变压器油中溶解故障特征气体主要为氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）七种。
2.油中溶解气体检测方法常用的多组分气体检测方法主要包括气相色谱法、光声光谱法、电化学传感器法、半导体传感器法等。
气相色谱法通过气相色谱检测器测量油中溶解气体的浓度，其具有技术成熟度高、测量灵敏的优势，但存在需要更换载气、色谱柱的问题；光声光谱法属于一种光学气体检测方法，其具有测量周期短、无需载气、维护量少的优势，但存在国产化程度低的问题，且部分气体（如乙炔）检测灵敏度仍有待提升。
电化学传感器法与半导体传感器法检测原理类似，均是通过待测气体改变传感器/半导体本身的特性后产生的电流信号来测量气体浓度，均具有灵敏度高、成本低的优点，但都同样存在气体间交叉干扰的影响，且长期可靠性较差。
目前常用于在线监测的油中溶解气体检测装置主要采用了气相色谱与光声光谱技术。
气相色谱技术成熟度高，主要零部件实现了全国产化，具有价格优势；光声光谱技术具有检测周期短、维护量少的优势，入网率逐年上升，但由于其主要核心部件（光源、麦克风）仍依赖进口，导致其成本较高，价格较贵。
二、油中溶解气体在线监测装置入网检测目前，油中溶解气体在线监测装置在变压器状态监测中具有广泛的应用，但变压器运行环境复杂，如何保持油中溶解气体在线监测装置在运行中的测量准确性（精度）是面临的一大难题。
变压器油中溶解气体分析专用气相色谱仪的检定与校准陶红;高晶;王卫华;何雅娟【摘要】为解决检定变压器油中溶解气体分析专用气相色谱仪时遇到样品进样量计算不准,检测器对甲烷气体标准物质无响应,专用软件分析方法不能更改等问题,建立变压器油中溶解气体分析专用气相色谱仪的检定与校准方法.当进样模式为一次进样双柱分流时,按分流比计算分流到检测器的样品体积,其它进样模式按进样体积计算进样量;因色谱软件禁止积分导致CH4在热导检测器上无响应时,应采用有证标准物质中的H2或O2进行检定与校准.以7890B型专用气相色谱仪为例,详细说明了变压器油中溶解气体分析专用气相色谱仪的检定与校准流程.该法为检定人员检定该类专用仪器时提供了参考.%In order to solve the verification of the special gas chromatograph for the analysis of dissolved gas in transformer oil when inaccurate injection volume,detector without signal toCH4certified reference material, and disable changing analysis method on special software, the method for verification and calibration of the special gas chromatograph of dissolved gas in transformer oil was established. When the injection mode was a single-inject-dual-column spilt, the sample volume shunted to the detector was calculated by the split ratio,the sample amount of other injection modes was calculated according to the sample volume; CH4has no response on the thermal conductivity detector when the software prohibits integration,it should be calibrated by H2orO2of the certified reference material. The verification and calibration was described using model 7890B special gas chromatograph as an example.The method provide the reference of the special instrument verification for verification personnel.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】5页(P104-108)【关键词】变压器油中溶解气体;专用气相色谱仪;检定;校准【作者】陶红;高晶;王卫华;何雅娟【作者单位】中国计量科学研究院,北京 100029;中国计量科学研究院,北京100029;中国计量科学研究院,北京 100029;中国计量科学研究院,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】O657.7变压器油中溶解气体分析专用气相色谱仪在电力系统中应用广泛，它通过检测绝缘材料、油料等物质在热和电的作用下老化和分解产生的少量烃类和二氧化碳等气体含量变化，来判断和监控充油电力设备的运行状况，是保障设备安全运行的最有效的措施之一［1］。
ES・201丧压器油中溶解气体在线监测装置技术标书福州亿森电力设备有限公司变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范1范围本技术规范规定了变压器油中溶解气体在线监测参数的选取、监测系统的选型、试验和检验、包装、运输和贮存等方面的技术要求。
本技术规范适用于海南电网公司所属单位对110kV及以上电压等级的变压器、电抗器等变电设备的油中溶解气体在线监测装置的选用。
对其它电力设备选用油中溶解气体在线监测装置时也可参照执行。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本办法的引用而成为本办法的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本办法。
IEC255 继电器和保护装置的电气干扰试验IEC60870-5-101 远动设备及系统传输规约IEC61969-2-1 电子设备用机械结构室外机壳第2-1部分：详细规范-机箱尺寸GB191 包装储运图示标志电子计算机场地通用规范GB2887GB4208 外壳防护等级（IP代码）GB4943 GB6587.8 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全电子测量仪器电源频率与电压试验GB16836 量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GB50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T2423 电工电子产品环境试验GB/T5080.7 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T7252 变压器油中溶解气体分析和判断导则GB/T7261 继电器及继电保护装置基本试验方法GB/T9361 计算机场地安全要求GB/T11287 电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1章：振动试验（正弦）GB/T14598.9电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第三篇:辐射电磁场干扰试验GB/T14598.13 电气继电器第22部分:量度继电器和保护装置的电气干扰试验第一部分:1MHz脉冲干扰试验GB/T16927 高电压试验技术GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T596 电气设备预防性试验规程DL/T621 交流电气装置的接地DL/T634.5104 远动设备及系统第5部分：传输规约第104篇：采用标准传输文件集的IEC60870-5-101 网络访问3使用条件3.1正常使用条件3.1.1最高环境气温：+50 C （户外）+40C（户内）3.1.2最低环境气温：-40 C （户外）+0 C （户内）3.1.3最高月平均相对湿度：95%（25 °C ）（产品内部既不应凝露、也不应积水） 3.1.4 大气压力：80kPa 〜110kPa3.1.5最大风速：40m/s（离地面10m 高、10min平均风速）（户外）3.1.6最大日温差：30C（户外）23.1.7日照强度：0.1W/cm （风速0.5m/s）（户外）3.1.8覆冰厚度：10mm （户外）3.1.9耐地震能力：地震烈度9度地震烈度9度地区：地面水平加速度0.4g地面垂直加速度0.2g地震烈度8度地区：地面水平加速度0.25g地面垂直加速度0.125 g地震烈度7度地区：地面水平加速度0.2g 地面垂直加速度0.1g地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数 1.67。
变压器油中溶解气体的在线监测技术的综述发表时间：2014-09-11T16:24:42.230Z 来源：《科学与技术》2014年第4期下供稿作者：李薇[导读] 它可以提供故障的初步信息，有利于突发性故障现场检测定性，具有较好的灵活性和实用性。
石家庄电力机务段李薇摘要：介绍了变压器油中溶解气体在线监测技术的应用与研究现状，分析比较了现有的油中溶解气体在线监测技术。
关键字：变压器；油中溶解气体；在线监测引言电力机车变压器是电力系统的枢纽设备，其运行状态直接影响到整个电力系统的安全。
因为变压器油中溶解气体的分析不受外界影响，并且能在不停电的情况下进行，已经成为电力系统中对油浸式变压器早期故障诊断的有效监测方法。
早期采用的离线色谱检测技术，由于检测程序复杂、周期长，难以反映设备的当前状态。
随着在线监测技术的发展，减少和避免了非计划断电和灾难性事故的发生，为设备检修提供科学依据[1]。
本文简要介绍了变压器油中溶解气体的产生机理，重点对溶解气体在线监测技术的方法进行了综述。
1.变压器油中的溶解气体1.1 产生机理变压器油中溶解的气体主要来自大气，主要成分为氮气和氧气；变压器在正常运行条件下，都会受电场、温度、湿度以及氧气的长时间作用发生速度缓慢的老化，其内部的绝缘材料会因热分解产生氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和烃类气体；当变压器内部存在过热或放电故障时，绝缘介质会发生热裂解，主要产生一氧化碳、二氧化碳和低分子烃类物质；此外，在变压器油的精制过程、运输过程等都会产生气体，并通过与油接触而溶解于油中。
1.2 溶解气体与变压器内部故障的关系变压器油和固体绝缘材料在热和电磁的作用下，将产生各种气体，这些气体要溶解于油中，对中各种气体进行分析，就可判断变压器故障。
如：1.2.1 热性故障当固体材料局部过热时，就会产生CO 和CO2，且CO/CO2>10，当变压器油局部过热时会产生大量的乙烯和甲烷。
变压器油中溶解气体在线幽测方法研究摘要 3 L 空宣 (4)1 国内外发展现状及发展趋势 (6)1 变压器油中溶解气体在线监测方法的基本原理 (9)3.1.变压器常见故障类型 (9)3.2. 变压器内部故障类型与油中溶解特征气体含量的关系 (10)1 基于油中特征气体组分的故障诊断方法 (14)4.1.特征气体法 (14)4.2.三比值法 (15)4.3. 与三比值法配合使用的其它方法 (17)摘要电力变压器是电力系统中最主要的设备，同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一，对其运行状况实时监测，保证其安全可事运行，具有十分重要的意义。
变压器油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度，可以作为反映设备异常的特征量。
如何以变压器油中溶解气体在线监测为手段，实现对运行变压器潜伏性故障的诊断和预测，是本文的出发点。
本文的目标是研究基于油中溶解气体分析（DGA）的电力变压器状态监测与故障分析方法，通过气体色谱分析方法实现对变压器油中溶解的七种特征气体（氢气出、甲烷CH4S乙烘C2H2、乙烯C2H4、乙烷C2H6S一氧化碳CO、二氧化碳CO?）组分含量在线实时监测，从而达到对电力变压器工作状态的诊断分析。
1.导言现代社会对能源的巨大需求促进了电力工业的飞速发展。
一方面是单台电力的容量越来越大；另一方面是电力网向着超高压的方向发展，并正组织成庞大的区域性其至跨区域的大电网。
然而，随着电力设备容量的增大和电力网规模的扩大，电力设备故障给人们的生产和现代生活所带来的影响也就越来越大。
这就要求供电部门在不断提高供电质量的同时，要切实采取措施来保证电力设备的正常运行，以此来提高供电的可靠性。
长期以来形成的定期检修已不能满足供电企业生产LI标。
激烈的市场竞争迫使电力企业面临着多种棘手的问题，例如如何提高设备运行可靠性、如何有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等。
因此，状态检修已成为必然。
而状态检修的实现，必须建立在对主要电气设备有效地进行在线监测的基础上，通过实时监测高圧设备的实际运行情况，提高电气设备的诊断水平，做到有针对性的检修维护，才能达到早期预报故障、避免恶性事故发生的LI的。
变压器油中溶解气体在线监测检定规程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述变压器油作为变压器的重要介质之一，承担着冷却、绝缘和灭弧等关键功能。
然而，随着使用时间的增长，变压器油中往往会溶解一些气体，这些溶解气体的存在对变压器的正常运行产生了极大的影响。
因此，对变压器油中溶解气体的在线监测变得至关重要。
溶解在变压器油中的气体来源主要可以分为两类：一类是由于变压器内部的故障或异常工况引起的气体生成，例如绝缘材料老化、开关设备故障、电弧放电等；另一类是由于环境因素引起的外源性气体进入，例如大气中的氧气、空气湿度等。
这些溶解气体的存在对变压器的运行状态和性能造成了一系列负面影响。
首先，气体会导致变压器油的绝缘性能下降，增加了绝缘介质击穿的风险；其次，气体会降低油的冷却效果，影响变压器的散热能力；最后，气体还可能导致油的氧化和硫化，引发油的老化和腐蚀变质。
因此，为了确保变压器的正常运行和延长其使用寿命，对变压器油中溶解气体的在线监测具有重要的意义。
通过实时监测变压器油中的气体含量和种类，可以及时判定变压器是否存在故障或异常情况，采取相应的维护和修复措施。
此外，对溶解气体进行定期监测还有助于掌握变压器的运行状态，提前预防潜在的问题，减少变压器的停用和维修时间，进一步提高电力系统的可靠性和稳定性。
综上所述，变压器油中溶解气体的在线监测在电力行业中具有重要的意义。
通过对溶解气体的监测和分析，可以有效提高变压器的安全性和可靠性，保障电力系统的稳定供电。
因此，制定并遵守合适的变压器油中溶解气体在线监测检定规程，对保障电力系统的正常运行和设备的长期稳定工作具有重要的意义。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构本文主要包括以下几个部分：1. 引言：在这一部分，首先对变压器油中溶解气体在线监测的背景和重要性进行简要介绍，然后概述本文的目的和结构。
2. 正文：本部分将详细介绍变压器油中溶解气体的重要性和变压器油中溶解气体在线监测的意义。
