变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
浅谈变压器油色谱在线监测的若干问题
浅谈变压器油色谱在线监测的若干问题发布时间：2021-11-10T07:24:48.303Z 来源：《河南电力》2021年7期作者：马慧芳张方伟[导读] 变压器对输变电系统具有举足轻重的作用，因此及时发现变压器潜伏性故障对于变压器的正常运行显得尤为重要。
变压器油色谱在线监测装置就可以及时发现变压器本体内部存在的潜在故障，对变压器的安全运行起到很好的监视作用。
但前提是油色谱在线监测装置运行及数据正常，才能正确分析变压器存在的故障。
对油色谱在线监测装置运行过程中出现的故障现象进行深入分析，才能有效避免主变事故的发生，保障变压器长期安全稳定运行。
马慧芳张方伟（国网安徽省电力有限公司检修分公司安徽合肥 230061）摘要：变压器对输变电系统具有举足轻重的作用，因此及时发现变压器潜伏性故障对于变压器的正常运行显得尤为重要。
变压器油色谱在线监测装置就可以及时发现变压器本体内部存在的潜在故障，对变压器的安全运行起到很好的监视作用。
但前提是油色谱在线监测装置运行及数据正常，才能正确分析变压器存在的故障。
对油色谱在线监测装置运行过程中出现的故障现象进行深入分析，才能有效避免主变事故的发生，保障变压器长期安全稳定运行。
关键词：变压器；油色谱在线监测；异常分析；状态检修大型变压器是整个发供电系统的核心设备，其安全运行至关重要，由于大型变压器设计、制造、材料质量和运行等诸多方面的原因，设备的恶性故障时有发生，严重影响了电网的安全稳定运行。
变压器油色谱在线监测系统是变压器由周期性检修走向状态检修的重要一步，通过对绝缘油中溶解气体的测量和分析，实现对大型变压器内部运行状态的在线监控，及时发现和诊断其内部故障，为保证变压器的安全经济运行提供了技术支持。
1 油色谱在线监测技术的发展历史20世纪70年代，欧美等发达国家开始通过可燃性气体检测装置来检测变压器油中溶解气体判断变压器的整体绝缘状态，并逐步发展到利用气相色谱法分析油中的气体。
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。
本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。
【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析1引言在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。
变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。
与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。
2变压器故障诊断变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。
目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。
由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。
色谱分析检测技术能在设备不断电的环境中进行，受外界其它电气环境影响很小，可以定期临测设备的运行状态，保证设备安全运行，还可以连续跟踪有疑问和有故障的设备，并且能分析故障的进一步发展情况。
结合笔者实际谈变压器故障分析中的油色谱在线监测
结合笔者实际谈变压器故障分析中的油色谱在线监测本文依据笔者多年实操经验，对油浸式变压器油中溶解的故障特征气体进行在线色谱分析，由此了解设备内部的隐性缺陷，可以实现在线智能化的监测以及故障分析，第一时间掌握变压器的运行状况，发现和跟踪潜伏性故障。
文章以变压器油色谱在线监测系统的意义、原理、构成、分类与特点进行相关阐述，仅供同行参考与交流。
标签：油色谱；故障；在线监测；变压器1 油浸变压器的故障识别及在线监测的意义1.1油浸变压器的故障识别众所周知，在其正常运行状况下，充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在热或电的作用下会不断的老化与分解，产生少量的低分子烃类气体和CO、CO2气体，这些气体大部分都溶解于油当中。
当充油电气设备内部存在过热和放电性故障时，就会加快这些气体的产生速度，随着故障的发展，分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散，不断溶解在油中。
故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切[1]。
油中溶解气体的组分变化与变压器对应状态见表1。
油色谱分析法是通过比较特征气体与油中溶解气体的注意值和产气速率的注意值，利用三比值法等方法，来综合判断故障类型。
1.2变压器油色谱在线监测的意义常规的油色谱分析法是通过现场采取油样后在实验室定期进行分析，该方法在变压器取油样送检的周期间隔中，无法实时监测，因此可能漏报某些发展比较快的变压器内部故障。
而油色谱在线监测系统则可对变压器油中溶解的气体进行连续性监测，其检验周期短，可预报故障的发展趋势。
2油色谱在线监测系统的工作原理2.1油色谱在线监测系统的构成变压器色谱在线监测系统主要由现场监测主机、主站单元及监控软件组成。
其中油样采集单元、油气分离单元、气体检测单元是现场监测主机中的重要组件[3]。
辅助单元包括载气、变压器的接口法兰、放油管、回油管及通信电缆等（见图1）。
图1油色谱在线监测系统示意图2.2油色谱在线监测系统的分类及特点按检测的气体种类分类，变压器油色谱在线监测系统可分为单组分和多组分气体监测两类。
变压器油色谱在线监测系统的应用分析
变压器油色谱在线监测系统的应用分析变压器油色谱在线监测系统是一种用于监测变压器油中化学成分变化的技术。
它通过分析变压器油中的气体和溶质，可以及时检测到变压器内部故障或异常情况，提前采取维修或更换的措施，从而保证变压器的正常运行。
下面将对变压器油色谱在线监测系统的应用进行分析。
首先，变压器油色谱在线监测系统可以实现实时监测。
传统的变压器油检测方法通常需要将油样送至实验室进行分析，时间周期较长，无法及时获得检测结果。
而变压器油色谱在线监测系统可以直接在变压器设备内部进行监测，实时获取数据，并通过报警系统提醒运维人员。
这样可以及时掌握变压器工作情况，减少故障的发生。
其次，变压器油色谱在线监测系统可以实现多种故障的检测。
变压器内部可能存在多种故障，如放电、过热、短路等。
这些故障会导致油中的气体和溶质成分发生变化，通过变压器油色谱在线监测系统的分析，可以判断出故障类型和严重程度。
同时，系统还可以对油样中的微量故障进行检测，提前发现潜在的问题，避免严重故障的发生。
另外，变压器油色谱在线监测系统具有较高的准确性和可靠性。
该系统使用先进的色谱分析技术，可以对油样中的不同成分进行定量和定性分析，准确判断其含量。
同时，系统采用高灵敏度的传感器，可以检测到很低浓度的气体和溶质，提高了故障的检测率。
此外，系统还可以对油样进行连续监测，实时跟踪变压器油的变化情况，帮助判断问题的严重程度。
此外，变压器油色谱在线监测系统具有自动化和智能化的特点。
系统通过传感器实时采集数据，并通过数据处理和分析算法进行判断和预测。
系统还可以与变压器智能监控系统进行联动，实现故障的自动诊断和报警。
这大大降低了运维人员的工作负担，提高了监测的效率和准确性。
最后，变压器油色谱在线监测系统的应用有助于延长变压器的使用寿命。
通过及时检测变压器油中的化学成分变化，可以避免油中污染物的积累和变压器内部故障的进一步发展，延长变压器的寿命。
同时，系统还可以提供变压器的工作状态和油质情况的统计数据，供运维人员参考和分析，优化变压器的使用和维护方案。
油色谱在线检测系统在特高压变电运维的应用
油色谱在线检测系统在特高压变电运维的应用摘要：随着社会的发展，对电力的需求也不断扩大，电网的设备也在不断的增加，变电运维的压力也不断增大，如今随着局放在线监测、油色谱在线监测、SF6在线监测等一系列智能辅助系统的应用，可以辅助我们及时发现隐患，并扼杀在摇篮之中。
本文将分析油色谱在线监测系统在特高压变电运维的应用。
关键词：油色谱在线检测系统；特高压变电运维；应用1油色谱在线监测原理变压器局部放电会使变压器的油中分解而来的气体成分会出现变化，通常气体成分主要是一氧化碳、二氧化碳、氢气、乙炔、乙烯甲烷和乙烷。
这些气体能够在油中溶解重叠，进而产生气体裂解。
具体根据裂解产生的机理得出设备内部故障根源，进而达到诊断变压器故障目的。
变压器故障的种类和故障情况和分解的特征气体浓度特征以及气体含量成分有很大的关联、所以对特征气体的成分和含量特征进行检测，就能够对变压器的绝缘状态进行判断，进而得出变压器故障问题。
变压器产生的故障不同，其特征气体也是不同的。
反过来说就是不同故障类型有不同气体成分。
2油色谱在线监测系统在特高压变电站中应用的重要性特高压变电站变压器、换流变、高抗等注油设备众多，变压器油作为绝缘和散热介质，在运行过程中，变压器油和设备中的绝缘材料在电场与磁场的作用下，会逐渐老化和分解，产生一氧化碳、二氧化碳、氢气以及少量低分子烃类等气体，并溶解于绝缘油中。
当存在隐患或者故障时，这些气体会迅速产生，通过油色谱在线监测系统的定期检测，运行人员可根据微小的气体含量变化以及新增的气体，来判断设备的运行状况，并结合带电检测等手段合密切监视气体发展情况，做好综合分析处理。
3变压器等设备故障诊断相关知识3.1变压器油中溶解气体的来源变压器油中溶解气体的主要来源有空气的溶解、正常运行下产生的气体、故障运行下产生的气体。
一般变压器油中溶解气体的主要成分是氧和氮，它们都是来源于空气在油中的溶解。
正常运行中变压器内部绝缘油和固体绝缘材料会缓慢老化。
变压器油色谱分析的基本原理及应用
变压器油色谱分析的基本原理及应用字数：2509 字号:大中小摘要:文中阐述了采用色谱分析判断变压器内部故障的意义、原理及方法,并列举了采用色谱分析判断变压器故障的实例。
关键词:变压器色谱分析潜伏性故障概述油色谱分析作为在线检测变压器运行的一项有效措施,由于它做到了监测时不需要将设备停电,而且灵敏度高,与其他试验配合能提高对设备故障分析准确性,而且不受外界因数的影响,可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测。
因此变压器油色谱分析已真正成为发现变压器等重要电气设备内部隐患、预防事故发生的有效途径,在严格色谱分析工作的开展下,使设备的潜伏性故障得到及时消除,确保变压器等设备安全稳定运行。
1.绝缘油色谱分析的基本原理变压器大多采用油纸复合绝缘,当内部发生潜伏性故障时,油纸会因受热分解产生烃类气体。
含有不同化学结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性,绝缘油随着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。
在正常情况下,充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料,在过热或电的作用下会逐渐老化和分解,产生少量的低于分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体,这些气体大部分溶解于油中,当充油电气设备内部存在潜伏性过热和放电性故障时,就会加快这些气体的产生速度,随着故障的发展,分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散,不断溶解在油中。
2.绝缘油色谱分析的方法2.1故障下产气的累计性充油电力设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体,大部分会溶解与油中,随着故障的持续,这些气体在油中不断积累,直至饱和甚至析出气泡。
因此,油中故障气体的含量及其积累程度是诊断故障存在与发展的一个依据。
2.2故障下产气的速率正常情况下充油电力设备在热和电场的作用下,同样老化分解出少量的可燃性气体,但产气速率应很慢。
有的设备因某些原因使气体含量超过注意值,不能断定故障;有的设备虽低于注意值,如含量增长迅速,也应引起注意。
产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显,可以进一步确定故障的有无及性质。
电力变压器油色谱在线监测系统
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１ 油色谱在 线监测系统工作原理
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变压器油色谱在线监测装置的研究与应用
变压器油色谱在线监测装置的研究与应用摘要：变压器是电力系统中最重要的设备之一。
变压器油溶解产生气体成分、含量和产气率，可以反映变压器绝缘老化或故障程度，已经成为电力部门应用相对成熟、有效、广泛的方法之一。
但是实验室色谱检测手段存在一定的局限性，一是检测周期较长，二是对需要跟踪分析其发展状况和产气增长速率的大型变压器不能连续监测，难以捕捉两次色谱分析之间发生的故障，对发展较快的故障不能充分掌握其发展，且实验室气相色谱检测结果分散性较大。
因此引入了变压器油色谱在线技术。
本文主要阐述了色谱在线监测装置分类及原理，并简要分析了色谱在线监测装置的应用，希望能够给有关人士提供一些参考内容，以促进变压器的正常运行。
关键词：变压器；油色谱；在线监测装置；应用1色谱在线监测装置分类目前，国内外现有的变压器油中溶解气体在线监测装置按测试对象的不同可以分为两类：一类是：检测单组分氢气和可燃气体含量。
一般使用渗透膜进行油气分离，气皿元件做传感器，该装置只能作为故障的初期警报，不是真正意义上的色谱在线。
优点是脱气方式简单，对氢气平衡快，对烃类气体平衡慢。
缺点是油气分离平衡周期长，需十几到几十个小时，渗透膜一般安装在油路不循环的死油区，容易造成故障监测滞后。
二类是：检测多组份含量在线色谱。
可以测量4—7种组份的含量，一般采用动态顶空脱气法或用空气做载气的中空纤维膜渗透法等。
其特点是流程简单，时间短，脱气率高，可实现多组分的精确定量，灵敏度高，能达到接近实验室色谱的灵敏度和准确度。
2色谱在线监测装置的原理一般情况下，油浸变压器内的油纸绝缘材料在热和电的作用下会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳和一氧化碳等气体，图1是绝缘油故障特征气体产生机理。
若存在潜伏性过热和放电故障时，不同气体会随着故障的严重程度产生的量不同，它们大部分溶于油中。
色谱在线装置就是通过检测油样中故障气体含量及产气速率来判断变压器是否存在故障。
电力变压器油色谱在线监测系统
电力变压器油色谱在线监测系统摘要：随着经济和电力行业的快速发展，变压器的安全运行由其自身所配备的保护承担，当其内部发生隐患或故障时，须由工作人员对其检查初步判断，再根据需要采取进一步分析措施，并根据实验室化验分析结果来确定故障部位及故障原因。
这样的模式及时性差，不能快速诊断出其内部故障。
而在线色谱分析系统可以快速准确的分析故障，并能实现24小时检测，在发生故障时及时报警。
关键词：电力变压器；油色谱；监测系统引言：我国是电力大国，电网的安全稳定对社会发展、企业生产、人民生活起着至关重要的作用。
要保证电网的安全稳定运行，就对电网设备的安全运行提出了更高的要求，变压器作为电网中的承上启下的重要组成部分，其安全性尤为重要。
目前电网已经进入“智能化、自动化”时代，就需要对运行设备提供24小时的安全保障。
本文对变压器的日常巡检、故障诊断、故障处理进行探讨，对运用色谱在线分析系统辅助变压器的安全性、可靠性运行提出想法，为电力系统的安稳长周期运行奠定了坚实的基础。
1 油色谱在线监测的意义和重要性电力行业中传统的计划经济模式，正在逐渐被依据运行状态来计划检修模式取而代之，该模式来源于设备运行状态正式智能在线监测系统。
通过设备运行状态检查与维修工作的开展，在对计划检修局限性进行攻破的同时，还能对设备运行中隐含的问题进行迅速发现，进而采取相关措施，迅速开展设备故障维修工作，最大限度减少事故的发展，增加机械设备的使用时间。
通过变压器油色谱在线监测系统，能够在工作现场，直接对变压器开展油色谱在线监测工作，并判定相关故障问题，系统在对变压器运行情况进行第一时间掌控的同时，还能察觉其所存在的问题，针对这些问题专家系统还会开展自主分析工作，为运行工作人员故障处理工作提供便捷。
相比较于传统的油色谱分析，利用油色谱在线监测系统，能够实现分析结果误差的明显减少，提升故障分析诊断结果的可靠性能。
利用该系统，主控室能够在线检测各台主变油色谱分析巡回与电气异常的多征量，并诊断分析所存在的问题。
变压器油色谱在线监测系统应用分析
变压器油色谱在线监测系统应用分析发布时间：2022-05-12T02:00:19.701Z 来源：《工程管理前沿》2022年3期作者：栾九峰[导读] 随着电力向大机组、高容量的迅猛发展栾九峰山东中实易通集团有限公司山东济南 250002摘要：随着电力向大机组、高容量的迅猛发展，对关键设备运行状态的实时把握提出越来越高的技术要求，变压器油色谱在线监测从本质上改变了传统的变压器油监测方式。
特别对于高容量、新型变压器的管理、运行和维护经验不足，很必要通过在线监测装置来随时监测运行设备的运行状况和缺陷变化趋势。
其不但提升了企业管理的运营效率，也有效的确保了变压器运行的安全可靠性。
关键词：变压器；油色谱；在线监测；方法研究前言：变压器是电力系统运行的的重要设备，一旦发生缺陷，将严重影响电能的输送及整个系统的稳定运行。
因此，变压器的周期性检修工作是预防电力系统故障的重要方面。
变压器绝缘油中的溶解气体与变压器设备的内部故障有着密切关系，长期以来在实验室中对变压器油色谱进行检测分析是预防变压器故障的重要手段之一。
但是，周期性的停机检修，不仅增加了检修成本，而且不易及时发现变压器运行中的潜在安全威胁，易发生重大安全事故。
1、变压器油色谱在线监测的原理1.1在线监测系统的构成变压器油色谱在线监测，能够在不影响变压器工作的同时，实时对变压器的工作情况进行监测，并将所监测的情况传递给技术人员。
技术人员能够通过所传来的信息，对可能发生故障的变压器进行及时的修复与处理。
变压器油色谱在线监测主要由油样的采集、分离，色谱的分离，数据的收集处理，主站单元等单元所组成。
在线监测系统是由多个单元所组成的，但是最主要的是油气、色谱的分离和气体检测，所以接下来将主要对这三个单元进行详细的阐述。
1.2产生气体的原理变压器是一种充有矿物绝缘油和以纸或层压纸板为固体绝缘材料的电气设备。
变压器油有绝缘、热量交换、传递故障信号、油浸密封降低内部金属件的氧化程度的作用；变压器固定绝缘材料的作用是绝缘和机械支撑，它不可再生，固体绝缘的寿命在很大程度上决定了变压器的寿命。
论述110kV变压器油色谱在线监测系统的应用
论述110kV变压器油色谱在线监测系统的应用摘要：电力变压器作为变电站电压等级变换的核心设备，其运行的可靠安全性对于供电系统的稳定起到至关重要的作用。
绝缘油在变压器中，主要用于改善电气设备的绝缘状况。
变压器正式投入运行后，绝缘油的质量直接关系着变压器的安全运行。
关键词：变压器；油色谱；在线监测一、油色谱在线监测系统的应用意义绝缘油在变压器中的主要作用是绝缘和冷却。
变压器在正常运行时，在电和热作用下，其绝缘油和有机绝缘材料会逐渐老化并分解出少量各种低分子的烃类和CO、CO2等气体。
当内部发生局部过热、局部放电和电弧放电等故障时，会加速上述气体的产生速度和数量。
油中分解出来的气体形成气泡，在油对流、扩散时不断溶解于油中。
当变压器发生严重事故时，产气量大于溶解量，便有一部分气体进入气体继电器，积到一定量时，导致气体继电器动作。
通过气体继电器内部气体分析和模拟试验，发现故障性质不同、严重程度不同所产生的气体组分和气体量也不同。
在故障的初期，由于温度低，产气量少且大多都溶解在油中，气体尚不足使气体继电器动作，如果能够在线实时监测分析油中气体组分、含量及发展趋势，就能及时发现变压器内部潜伏的故障类型。
离线分析油中溶解气体分析多采用气相色谱仪，需取样进行。
油样能代表变压器油箱本体的油，一般应在设备下部取样阀取。
油样保存期不得超过4天，且必须避光保存。
离线色谱分析监测手段由于采用离线方式，存在信息量太少、周期长及劳动量大等缺点。
如果变压器在运行中发生内部过热、局部放电或电弧放电，势必会影响变压器正常运行，甚至发生变压器停电事故。
而在变压器油中安装油气分析探头，在运行期间实时监测油中气体含量，结合变压器运行电流和油温，能够及时有效地监测变压器的运行状况。
二、油色谱在线技术发展现状2.1单组分在线监测设备单组分监控设备不能反映监控中的故障类型，特别是当监控气体为氢气时，单组件在线监控设备不能判断设备是否故障，故障类型。
变压器油色谱在线监测系统的应用
油 气 分 离单 元 的功 能 是 将 溶 解 于 油 中 的 特 征
１ 在 线 监 测 系统 的 原 理
１１ 在 线 监 测 系 统 的 构 成 ．
气 体 分 离 出来 ，变 压 器 油 色谱 在 线 监 测 系统 油气
分 离 方 法 采 用 机 械 震 荡 式 分 离 法 （ 解 平 衡 法 ） 溶 。
在 恒 温 状 态 下 ，将 油 气 分 离 装 置 抽 为 真 空 ， 然 后 将 油 样 导 人 装 置 ． 油 中析 出气 体 在 气 泵 的 从 推 动 下 对 油 样 进 行 鼓 泡 （ 当于 搅 拌 ） 使 油 中溶 相 ，
解 气 体 进 一 步 分 离 ，达 到 溶 解 平 衡 状 态 。 这 与 实 验 室 油 色 谱 试 验 的 脱 气 方 法 相 一 致 。增 加 了实 验 室 分 析 与 在 线 监 测 油 色 谱 数 据 的可 比性 。
１ ． 色谱 分 离 单 元 ３
变 压 器 油 色 谱 在 线 监 测 系 统 是 指 在 不 影 响 变
压 器 运 行 的 条 件 下 ，对 其 安 全 运 行 状 况 进 行 连 续 或 定 时 自动 监 测 的 系 统 。变 压 器 油 色 谱 在 线 监 测 系统 主要 分 为 单 组 分 、多 组 分 气 体 在 线 监 测 两 大 类 ，目前 使 用 较 多 的 是 多 组 分 气 体 在 线 监 测 。 多
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（ ｎ ｚ ｏ ｎｃｐ ｌＥｅ ｔｉ Ｐ ｗ ｒ ｕ ｅ ｕ Ｈａ ｇｈ ｕ Ｍｕ ｉｉａ ｌｃｒ ｏ ｅ ｒａ ，Ｈａ ｇｈ ｕ３ ０ １ ｃ Ｂ ｎ ｚ ｏ １ ０ ６，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
浅谈变压器油色谱在线监测系统介绍与应用
浅谈变压器油色谱在线监测系统介绍与应用本文简要介绍了中分ZF800型变压器油色谱在线监测系统，结合该系统在龙滩电厂500kV3号主变压器的实际使用情况进行介绍和分析，对变压器油色谱在线监测系统的使用提供借鉴。
标签：变压器；油色谱；在线监测1、前言随着电力向大机组、高容量的迅猛发展，对关键设備运行状态的实时把握提出越来越高的技术要求，变压器油色谱在线监测从本质上改变了传统的变压器油监测方式。
特别是对高容量、新型变压器的管理、运行和维护经验不足，很必要通过在线监测装置来随时监测运行设备的运行状况和缺陷变化趋势。
不但提高了企业管理运营效率，也有效保障了变压器运行的安全可靠性。
当前，最常规的检测方法是将变压器油取回实验室中用色谱仪进行离线分析，不足之处是：不仅取样和脱气中可能存在较大的人为误差，而且检测曲线的人工修正法也会加大误差；从取油样到实验室分析，作业程序复杂，花费的时间和费用较高，在技术经济上不能适应电力系统发展的需要；检测周期长，不能及时发现潜伏性故障和有效的跟踪发展趋势。
变压器油中溶解气体色谱分析的在线监测方法，是直接在变压器现场实现油色谱的定时在线智能化监测于故障诊断。
它检测周期短、而且可以实时检测，不但可以及时发现变压器潜在的故障隐患、而且可以缩短检测周期连续监测故障变化趋势。
此外，避免了人工取样、脱气和操作的人为误差，弥补了常规的实验室色谱分析的不足。
2、油色谱在线监测系统概述2.1系统构成单元2.1.1油色谱分析单元色谱分析单元包括：油气分离部分，组份检测部分，气路控制部分等，在该单元内可完成油样采集、油气分离、自动进样、样品的组份分离、组份检测等整个一系列的色谱分析流程。
2.1.2电路单元包括电路主板、各种供电电源模块、工控计算机模块等电路部件，对整机的电路及气路部分进行控制和对色谱分析系统检测到的组份信号进行处理和计算、传输等。
2.1.3通讯单元在主电路的控制下完成和客户端的有线或无线通讯工作，包括传输分析数据，传输控制指令，传输仪器状态数据等。
浅析变压器在线监测色谱分析与应用
浅析变压器在线监测色谱分析与应用浅析变压器在线监测色谱分析与应用【摘要】目前，变压器油色谱在线监测系统以其能实时监测变压器绝缘油的状态，有利于及时发现变压器潜伏性故障，早期排除变压器隐患，防止突发故障的发生等特点，而得到广泛应用，有效保障了电力系统的平安、可靠运行。
因此，本文对浅析变压器在线监测色谱分析与应用进行了研究。
【关键词】变压器；分析与应用在线监测系统在智能化变电站设备中的广泛应用，改变了原有智能化变电站设备检修的策略，进一步提高了设备状态检修的效率，使得更加科学、合理、可行。
1.智能化变电站在线监测系统的组成根据国家相关标准和技术要求，智能变电站在线监测系统包括几个局部：电气设备，变压器等；在线设备；集中的在线监测主机。
变电站在线监测系统的结构在逻辑结构上可分为三个层次："过程层"、"间隔层"、"站控层"。
2.智能化变电站在线监测系统原理电力变压器是变电站最主要的设备，所以对其的监测是变电站监测系统最为关键的一环。
智能化变电站在线监测系统采用先进的技术，对高压设备的重要状态信息进行采集，为智能电网实现最优化管理奠定了良好的根底。
3.开展趋势3.1传感器传感器的抗电磁干扰能力对在线监测系统有着极为重要的作用，因为，传感技术是在线监测能否满足实际要求的关键。
因此，应加大对传感器抗电磁干扰能力的研究，进一步提高传感技术，推动智能电网的开展。
3.2数据判断对新的检测工程和检测方法进行进一步的研究，积累相应的经验，分析测试数据变化的规律，根据检测到的数据作出相应的判断，对设备的状态、使用寿命进行评估，进而到达电气设备状态检修的要求。
4.变压器监测装置的应用分析MDS4000输变电状态监测系统效劳器由MDD3000T智能变压器在线监测系统、MDD3000G 智能断路器&GIS在线监测系统及MDD3000N避雷器在线监测系统通过IEC61850标准会聚组合形成WEB可调用的一体化信息平台。
变压器油色谱在线监测装置的应用
变压器油色谱在线监测装置的应用摘要：通过对油色谱载气量监测系统的改造，实现对载气瓶中的载气余量进行监测，并将监测数据上传至监控主站。
这样可以避免因载气欠压导致装置掉线，进而影响在线率指标。
通过提前了解载气剩余情况，可以计划性地进行换气，并制定载气批量更换计划，从而避免油色谱设备出现无气告警和工作中断的情况。
油色谱载气量监测系统的应用对提高在线率、预防设备中断以及解决设备死机问题具有重要意义，为变电站的运行和维护提供了便利。
关键词：在线监测；变压器；油色谱引言电力变压器在电力系统中承担着变换电能的任务，变压器能否正常工作，直接影响电网的稳定运行。
随着运行电压的不断提高，电力的需求逐渐增加，油色谱技术也在不断改进，目前通过提取变压器油中溶解的气体，利用气相色谱分析是分析确定变压器内部故障类型的重要手段。
在智能化电网的背景下，开始逐步推广在线监测油色谱技术，但是由于无法对装置的载气量进行监控，若不在运维周期时开展现场运维，运维人员无法提前发现载气欠压，导致装置掉线的缺陷频发，影响在线率指标，随着现代科技的快速发展以及远程传输处理器的引入，在线监测装置正不断更新换代，大部分变电站已经实现了安装试运行，是智能化电网的初步展示。
1色谱在线监测装置的分类当下处理变压器油溶解气体的监测装置主要分为两种。
一种为监测单组分氢气及可燃气体含量的传统色谱装置，多采用渗透膜实现油气分离，以气敏元件作为核心传感器，该装置可对故障作初期警报，且装置脱气简单，可快速平衡氢气。
但是该装置也有一定不足，其油气分离的平衡时间较长，往往需要10～100h，并不能实现真正的色谱在线监测。
如渗透膜位于油路不循环的死油位置，容易导致故障监测严重滞后。
另一种为监测多组分气体含量的在线色谱装置，采用此装置可对4～7种组分的气体含量详细测试，测试采用动态顶空脱气法，也可利用空气为载气实现中空纤维膜渗透。
采用该装置，整体操作流程简单，对操作环境及技术要求不高，脱气效率高、耗费时间较短，可达到传统实验室色谱装置的灵敏度、准确度。
变压器油在线色谱工作原理
变压器油在线色谱工作原理
变压器油在线色谱是一种应用于变压器油分析中的在线监测技术。
其工作原理基于油中溶解的不同化学成分可以通过色谱柱分离出来的原理。
具体来说，变压器油在线色谱系统通常由色谱柱、流动相、检测器和数据处理系统等组成。
首先，在色谱柱中填充具有特定分离能力的固定相，一般为硅胶或者聚酯材料。
接下来，经过一系列预处理步骤，将变压器油中的样品注入色谱柱中。
当样品进入色谱柱时，不同成分的化合物会根据其在柱中固定相上的亲水性和亲油性不同，以及分子大小、极性和挥发性等特性而发生不同程度的吸附和解吸作用。
随着流动相的逐渐通过，样品中的化合物分离开来并逐个通过检测器。
最后，检测器会根据化合物的特性，如吸收、荧光或者电导性等，将分离的化合物转化为信号。
这些信号会被转化为电信号，并送入数据处理系统进行分析和解读。
通过对不同化合物的信号进行定量和定性分析，可以得出变压器油中不同成分的含量和种类，从而判断变压器油的质量和工作状态。
变压器油中的溶解气体色谱在线监测系统分析
变压器油中的溶解气体色谱在线监测系统分析摘要变压器油中溶解气体色谱在线监测系统是变压器故障监测工作中应用的先进系统，主要利用溶解气体色谱检测原理，具有检测效率高、精度优良的特点，适合应用于现代变压器设备监测和保护。
本文以变压器油溶解气体色谱在线监测系统为分析对象，主要分析系统常规组成及工作原理，并对关键技术和具体应用进行全面分析，旨在推广色谱在线监测系统应用优势。
关键词；变压器油；溶解气体；色谱在线监测系统变压器油是变压器运行过程中重要材料或组件、起到变压器绝缘保护的作用。
同时，长时间变压器研究发现，变压器油与变压器联系紧密，变压器工作运行状态变化，将会对变压器油有所影响。
尤其是在故障或者发热情况，会使变压器油产生H2、CH4等气体。
因此，反向推理得出检测气体成分，就能够分析变压器工作状态的原理。
相关专家利用此原理提出气体色谱检测技术，经长时间的实践研究和应用，该检测技术具有超高精度的检测效率，符合变压器故障检测对精度的要求。
而近些年，为了实现变压器运行在线实时监测，专家又开始设计应用气体色谱在线监测系统，从而提升监测工作效率，确保监测良好完成。
1.变压器油的溶解气体色谱在线监测系统研究1.1变压器油溶解气体色谱在线监测系统基本研究监测系统主要是对变压器油及其气体情况进行在线实时监测，根据其工作需求，一般将变压器油溶解气体色谱在线监测系统分为主控室和变压器现场两部分，分别完成监测控制、完成现场运行。
第一，变压器现场运行操作系统主要包括变压器绝缘油、油气分离单元、气室、混合气体分离单元、气敏检测单元、数据采集处理单元。
该模块主要完成气体采集和基本处理工作，为后续的数据分析打好基础，有利于在线监测工作。
第二，主控模块建立单一主控计算机。
利用计算机硬件和硬件构建系统应用平台，计算机负责发送指令，控制变压器现场操作系统，完成数据采集以及相关分析工作。
系统在线监测实施过程中，除了构建基本结构，实现功能最主要的条件是依靠先进技术。
变压器油色谱在线监测系统
变压器油色谱在线监测系统1、设备概述变压器油色谱在线监测系统是用于电力变压器油中溶解气体的在线分析与故障诊断，适用于110kV及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。
目前电力行业普遍采用定期检测变压器油色谱的方法，来判断变压器的运行状况。
这种定期的色谱分析方法虽然能定量的获取变压器油中故障气体的含量，但由于受到检测周期的影响很难及时地发现变压器的潜伏性，并且检测过程复杂，要求相关人员的理论修养比较高，给监测工作的开展和普及带来了不小的难度。
在高电压等级变压器上引进先进的变压器油色谱在线监测系统，可有效保证变压器运行的安全性和可靠性，实现变压器实时运行状态监控。
由于色谱分析技术能够发现油浸式电力变压器运行过程中的潜伏性故障，该产品利用在线监视技术实现变压器油色谱的在线监视。
可及时发现电力变压器运行过程中的潜在故障，形成完善可靠的分析报告。
该系统采用单一气敏传感器可以同时检测出变压器油中溶解的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔含量。
2、油浸变压器故障气体的产生分析1 产生故障气体的主要原因(1) 电晕和火花放电；(2) 局部或大面积过热。
2 故障气体的来源(1) 纤维过热分解产生CO、CO2和H2O；(2) 纤维的热解产生焦碳和H2O、CO2和CO；(3) 变压器油过热时释放CO2和H2O，超过500℃时，释放乙烯、乙烷、甲烷。
当油承受极大的电应力(如电弧)作用时，则释放下列气体：氢、乙炔、甲烷、乙烯。
其中，H2和CO是重要的故障气体，随温度的变化最明显，溶解度较低，是气相色谱分析系统主要的检测对象。
3、设备参数4、JH-02变压器油色谱在线监测系统组成JH-02变压器油色谱在线监测系统由现场监测单元（色谱数据采集装置JH-02-01）、主控室单元（数据处理服务器JH-02-02）级监控软件（监测与预警软件JH-02-V.03）组成。
现场监测单元即色谱数据采集装置由油样循环采集单元、油气分离单元、气体监测单元、数据采集单元、现场控制处理单元、通讯控制单元及辅助单元组成。
油色谱在线监测 原理
六种组份气体的测量范围和精度
单位：uL/L
名称 氢气（H2） 一氧化碳（CO） 甲烷（CH4） 乙烯（C2H4） 乙烷（C2H6） 乙炔（C2H2）
测量范围 1-1000uL/L 20-2000uL/L 1-2000uL/L 0.5-2000uL/L 0.1-2000uL/L 0.1-150uL/L
测量精度
±（10%+1） ±（10%+5） ±（10%+1） ±（10%+0.1） ±（10%+0.1） ±（10%+0.1）
系统工作环境
适应变压器油温10℃~100℃ 工作环境温度：-25℃~+70℃ 工作相对湿度：小于95%，无冷凝，不结露。 工作电源：220V±10%，50Hz/60Hz,500VA 载气：99.999%氮气，压力0.2MPa
TROM-600变压器油色谱在线监测系统
强 制 由 循 环 数据采集单元
1.油气分离装置
油气分离部分是集油循环和油气分离为一体 的.在设备启动稳定15分钟后,先启动油循环, 将主变本体到分析仪器之间这段油管里面的 油循变内,再抽取主变内部一定的油样到分析 仪器内进行油气分离.
气体分离装置
原理示意图:
TROM-600变压器油色谱在线监测系统 监测软件特点
1.TROM-600变压器油色谱在线监测系统软件具备 强大的设备管理功能，工作站的一台计算机可以 同时监测32台分析仪器 2.简单友好的全中文操作界面 3.领先的数据分析模型 4.强大的报表及图形输出功能
TROM-600变压器油色谱在线监测系统 分析仪器组合柜特点 1.TROM-600变压器油色谱在线监测系统中 的分析仪器组合柜采用高度的模块化设计 方便安装维护。 2.具备独立的日历时钟，可以按照设定的参 数独立工作不受制于工作站的影响。 3.具备测量数据掉电保持的功能。 4.丰富的报警保护功能，及合理的报警处理 机制。
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变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。
本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。
【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析1引言在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。
变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。
与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。
2变压器故障诊断变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。
目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。
由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。
色谱分析检测技术能在设备不断电的环境中进行，受外界其它电气环境影响很小，可以定期临测设备的运行状态，保证设备安全运行，还可以连续跟踪有疑问和有故障的设备，并且能分析故障的进一步发展情况。
实践证明，变压器油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度有关。
3色谱分析诊断的基本原理色谱分析的基本原理是基于任何在一中特定的烃类气体的产生速率随着温度的变化而变动，在特定的温度下，往往有某种气体能够产生气率，会出现最大值。
随着温度的升高气体产生气率最大值中最常见的为甲烷，这也证明了在现阶段的色谱分析中，温度与溶解气体之间含有一定的对应关系，而局部过热产生的电晕和电弧现象则是导致变压器出现故障特征气体的主要原因。
首先看特征气体的含量，若氢气、乙炔、总烃有一项大于规程规定的注意值的20%，应先根据特征气体含量做大致判断，主要的对应关系是：①若有乙烯，应怀疑电弧或火花放电；②氢气很大，应怀疑有进水受潮的可能；③总烃中烷烃和烯烃过量而炔烃很小或无，则是过热的特征；计算产生速率，评估故障发展的快慢，通过分析气体组分含量，进行三比值计算，确定故障类别，核对设备的运行历史，并且通过其他试验进行综合判断。
只要正确分析准确掌握溶解于油中的气体分析方法，既能及早找到存在于变压器内部潜伏性故障，又能随时判断出故障的发展状况，有利于采取相关的处理方法，杜绝设备损坏。
4 MGA2000—6 PRO型变压器色谱在线监测系统简介4.1变压器色谱在线监测系统结构随着自动化技术、选择性检测器的应用、新型色谱柱的研制，气相色谱分析方法正在朝更高灵敏度、更高选择性、更方便快捷的方向发展。
然而，大多应用场合仍需要人工干预，已实现在线色谱检测的领域非常有限，这与气体自动萃取、仪器所使用的恶劣环境影响检测精度等问题有很大的关系。
4.2变压器色谱在线监测系统工作流程变压器色谱在线监测系统的工作流程图如图2所示，变压器色谱在线监测系统提供两根不锈钢油管与3号主变侧部进出油法兰连接，提供内置微型油泵将变压器绝缘油循环至内部油室，系统在微处理器控制下进行热油冷却、油中溶解气体萃取、流路切换与清洗、柱箱与检测器温度控制、样气的定量与进样、基线的自动调节、数据采集与处理、定量分析与故障诊断等分析流程。
变压器油在内置一体式油泵作用下进入油气分离装置，分离出变压器油中的溶解气体，经过油气分离后的变压器油流回变压器油箱，萃取出来的气体在内置微型气泵的作用下进入电磁六通阀的定量管中。
定量管中的气体在载气作用下进入色谱柱，然后检测器按气体流出色谱柱的顺序分别将六组分气体（H2、CO、CH4、C2H4、C2H2和C2H6）变换成电压信号。
色谱数据采集器将采集到的气体浓度电压量通过通讯总线上传给安装在主控室的数据处理服务器，数据处理服务器根据仪器的标定数据进行定量分析，计算出各组分和总烃的含量以及各自的增长率。
油中溶解水分由单独的传感器检测，将数据传至数据处理服务器。
最后由故障诊断专家系统对变压器进行故障分析，从而实现变压器故障的在线监测。
4.3色谱在线监测系统的关键技术随着在线监测技术的发展，当前的色谱在线监测技术已经日趋成熟，长期的运行经验表明，色谱在线监测的关键技术与试验室色谱工作站的侧重点有较大的差异，照搬试验室色谱装置的早期产品是无法满足在线监测需求的。
在线监测的基本原则是：能够实时、自动、稳定地对变压器油中溶解气体进行监测，不能对变压器的正常运行造成安全隐患，同时要适应环境的变化。
4.3.1 油气分离快速高效、重复性好应用于变压器色谱在线监测系统的油气分离装置要求能够自动、快速、长寿命、无污染以及不消耗变压器油条件下高效分离出溶解在变压器油中的微量故障特征气体。
试验室使用的震荡脱气装置、真空脱气装置等虽能高效脱气，但要消耗变压器油，而且不能用于在线分离，而高分子渗透膜平衡时间过长，也不能满足在线实时性的需要。
因此，油气分离技术就成了变压器色谱在线监测技术研发过程中的难题。
4.3.2取油及回油方式安全可靠变压器发生火花放电故障的主要原因是油中杂质的影响。
变压器发生火花放电故障的主要原因是油中杂质的影响。
杂质由水分、纤维质（主要是受潮的纤维）及绝缘油析出气体形成的气泡等构成。
油在高场强下游离而分解出气体，使气泡增大，游离又增强。
而后逐渐发展，使整个油间隙在气体通道中发生火花放电，所以即使油中的溶解气体未超标，但是油中气泡多时也容易引发火花放电故障。
在线监测取油回油的过程中，必须要对油中残气进行处理，避免造成安全隐患。
各种油气分离方法中，动态顶空方法需要在脱气过程中不断载气，使采集的油样中充满载气，如果直接回油，在油泵的作用下，会形成很多气泡，很可能造成“小桥”放电，甚至可能引起气体继电器动作。
因此采用此种方法的产品一般采用放油的方式，虽然容易造成变压器油的损耗，但是这是一种负责任的方式。
4.3.3采用高灵敏的检测器MGA2000—6采用纳米晶半导体材料添加稀有金属研制成功广谱型纳米晶半导体气体检测器，由于纳米晶材料具有松散的颗粒结构，但于气体的迅速扩散，从而提高了响应速度和检测灵敏度。
应用表明，检测效果十分理想。
4.3.4自动跟踪色谱基线MGA2000—6系统采用小波变换技术，有效的实现基线自动跟踪，从而保证了检测的精度。
由于小波提取的是基线波动的大致趋势，若把原色谱数据减去小波提取的基线，就可以减少色谱曲线的基线漂移过大，从而提高基于轮廓提取方法进行基线提取的准确性。
4.3.5环境适用能力强变压器在线监测产品的数据采集端一般都与电力设备安装在一起，而电力设备安装的地理分布广，自然条件和环境差异大，因此在线监测产品不但必须适应高电压、强电磁干扰的电气环境，还必须适应恶劣天气、温度湿度变化大等自然环境条件，才能保证稳定运行和监测结果的可靠。
5运行实例龙羊峡3号主变主要技术参数为：变压器电压等级为330kV，容量为360MV A 投产运行时间1988年6月，2007年返厂检修后，运行一段时间发现主变绝缘油中总烃和乙炔含量有增加趋势，超过注意值。
为对3号主变油中溶解气体进行在线监测，能够进行高精度定量分析，长期积累监测数据，在2008年2月购置了一台MGA2000—6 H型变压器色谱在线监测系统，安装在主变冷却室处，海拔高度2463米，通讯方式采用GPRS无线通讯。
经过四年的色谱跟踪，数据没有明显的增大，它的应用对及时监视3号主变内部气体含量变化，具有十分重要的意义。
也为人工监测数据提供了数据，从两者数据趋势上看，没有明显急剧增加的情况，变压器运行稳定。
2008年8月16日至2012年8月16日四年间的同一日，也为高电站机组大负荷满发期间的在线色谱数据及离线色谱数据如表1、表2.该装置自投产以来，运行正常，没有发生过死机，色谱数据变化规律和离线色谱相差不大。
在线色谱数据和离线数据的误差在15%以内，高于DL/T722-2000 规定的不同试验室平行试验结果相差不大于平均值30%的要求。
3号主变运行至今，运行正常。
通过在线监测数据与离线色谱数据的对比与分析，可得出如下结论：（1）在对3号主变压器的在线监测过程中，氢气、甲烷、乙烯、乙烷、总烃的增长趋势和绝对值，与试验室离线色谱分析基本一致。
（2）MGA2000-6H变压器色谱在线监测系统所测数据，与试验室色谱分析结果具有可比性，各组分浓度的增长趋势与试验室色谱跟踪趋势一致，监测数据可信。
（3）MGA2000-6H变压器色谱在线监测系统监控软件功能强，并可提供原始谱图、历史数据导出。
该系统技术成熟，产品性能稳定可靠，灵敏度较高，监测数据准确。
6结论MGA2000—6H变压器色谱在线监测系统是一种实时在线监测仪器，主要用来连续监测溶解于变压器油中的特征故障气体（氢，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙炔，乙烷）的含量及产气速率，早期预报设备故障隐患信息，避免设备事故，减少重大损失，提高设备运行的可靠性。
对色谱在线监测系统的要求主要是所测数据与试验室色谱有可比性，反应油中溶解气体变化的趋势，而不是要求完全与试验室的数据一样。
变压器在线监测系统需要稳定可靠的运行，才能够有效的跟踪变压器的运行状态。
变压器油色谱分执行标准：GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》DL/T 722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》。