為確保變壓器的安全運行,國內外有許多不同的檢測方法,其中氣相色譜法檢測絕緣油中各種溶解氣體的含量,以此來判斷充油電氣設備內部故障的類型及嚴重程度最為有效。
電力變壓器內部故障(如局部過熱、放電等)會導致絕緣油和固體絕緣材料分解,產生氫氣(H?)、甲烷(CH?)、乙烷(C?H?)、乙烯(C?H?)、乙炔(C?H?)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO?)等特征氣體。這些氣體溶解在油中,其成分和含量變化可直接反映變壓器內部故障類型及嚴重程度。
傳統檢測方法依賴人工巡檢和離線試驗,存在檢測周期長、數據滯后、故障定位不精準等問題,難以滿足電網安全運行需求。目前,變壓器油專用色譜儀已成為電力系統對充油設備進行故障跟蹤,保證電網安全運行的必備檢測設備。
萊恩德電力變壓器油氣相色譜儀檢測方案通過在線監測+智能分析技術,實現變壓器油中溶解氣體的實時采集、分離與定量分析,結合三比值法、大衛三角形法等算法,快速診斷故障類型(如過熱、放電、絕緣受潮等)。核心流程如下:
檢測環節 | 技術要點 | 關鍵參數 |
油樣采集 | 采用全封閉式取樣閥,避免空氣混入;支持在線循環取樣或離線手動取樣。 | 取樣量:40-100mL;密封性:≤0.1%泄漏率;溫度控制:50℃恒溫振蕩。 |
氣體脫出 | 機械振蕩法或真空脫氣法,確保氣體完全釋放。 | 振蕩頻率:275±5次/分鐘;振蕩時間:20分鐘;脫氣效率:≥95%。 |
氣相色譜分離 | 雙柱并聯分流技術,一次進樣完成7種氣體分離(H?、CO、CO?、CH?、C?H?、C?H?、C?H?)。 | 色譜柱類型:填充柱/毛細管柱;柱溫:50-80℃可調;分離度:≥1.5(相鄰峰)。 |
檢測器配置 | 氫火焰離子化檢測器(FID)+熱導檢測器(TCD),覆蓋有機/無機氣體檢測。 | FID靈敏度:≤0.1ppm;TCD靈敏度:≤5ppm;線性范圍:10?。 |
數據分析 | 基于三比值法(C?H?/C?H?、CH?/H?、C?H?/C?H?)自動編碼,結合大衛三角形法交叉驗證。 | 故障判斷準確率:≥95%;響應時間:≤10分鐘;數據存儲:≥10年。 |
采用320 x 240點陣5.7英寸大屏幕液晶中文顯示,各路溫度、操作條件實時顯示,完美實現在線監控。
開機自檢,六路獨立控溫(汽化室、毛細管汽化室可獨立控溫),五階程序升溫功能。
寬程自診斷功能,儀器出現故障時,自動中文顯示故障現象,故障代碼,故障原因,幫補最快找到并解決故障,保證實驗室最佳工作狀態。
超溫保擴功能:任一路超過設定溫度,儀器自動斷電并報警。
載氣斷氣、漏氣保護功能,當載氣氣壓壓力不足時,儀器自動切斷電源,停止加熱,有效保護色譜柱及熱導檢測器不受損壞。
智能模糊控制后開門系統,自動跟蹤溫度并動態調整風門角度,即使室溫附近也可實現精密的溫度控制。
先進的氣路流程,可實現氫焰檢測器.熱導檢測器和轉化爐的同時使用。
高性能檢測器及甲烷轉化爐,檢測能力完全滿足電力部對變壓器油中氣體組分含量的測定。
采用二次分流柱系統,分析速度快,重現性好。
儀器出廠前已經過充分的老化測試,各項參數已設定完成,用戶只需進行簡單的開關機即可,操作使用極為方便。
故障診斷效率提升
35kV變電站應用案例:通過氣相色譜儀檢測發現乙炔(C?H?)含量超標(13.9μL/L),結合三比值法編碼組合(212),診斷為低能放電故障。經檢修確認,有載分接開關密封圈開裂導致絕緣油滲漏,更換密封圈后故障排除,避免設備燒毀事故。
運維成本降低
傳統人工巡檢需2小時/臺次,氣相色譜儀在線監測僅需10分鐘/臺次,人力成本降低80%。
通過早期故障預警,減少非計劃停電次數,年均停電時間縮短15小時,直接經濟損失減少約50萬元。
數據準確性驗證
與實驗室離線檢測結果對比,氣相色譜儀在線數據偏差≤5%,符合DL/T 722標準要求。
在2024年國家電網設備抽檢中,萊恩德儀器故障診斷準確率達98.6%,位居行業前列。