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1、变压器油中溶解气体在线监测装置现场检验方法的争论赵君娇; 袁彤哲; 唐红; 郎雪淞【期刊名称】东北电力技术【年(卷),期】2023(040)007【总页数】4 页(P43-46)【关键词】在线监测; 油中溶解气体分析; 现场校验方法【作 者】赵君娇; 袁彤哲; 唐红; 郎雪淞【作者单位】国网辽宁省电力电力科学争论院 辽宁 沈阳 110006; 国网葫芦岛供电公司 辽宁 葫芦岛 125000; 辽宁东科电力 辽宁 沈阳 110179【正文语种】中 文【中图分类】TM41近年来，随着电网建设投资逐年递增，输变电设备规模不断扩大，现有的运行维护人员数量和专业构造不能满足日常巡察、带电检测、状态分析等
2、工作的要求，输变电在线监测装置技术作为一种兴的技术，日益得到广泛关注和应用。变压器油中溶解气体在线监测装置作为较为成熟牢靠的变电设备在线监测装置，可对变压器运行状态进展在线实时监控，能够准时觉察和诊断其内部故障，随时把握设备的运行状况，弥补了离线色谱定期取样和分析的缺乏，可早期推断老化、过热、受潮、放电等设备故障，在变压器设备状态检修中发挥越来越重要的作用。目前，国网辽宁省电力从源头把控装置质量，削减装置现场故障率，油中溶解气体在线监测装置的到货验收工作已全面开展。但因局部基建工程的在线监测装置伴同主设备变压器一起招标，存在漏送不送等状况，将已安装好的装置拆卸下来送检，会造成不必要的停运检修及
3、人力物力的铺张，甚至会延误停运检修时机。随着运行时间加长，受器件故障、油路老化等因素影响，装置的运行牢靠性难以保证，将安装后的装置拆卸下来检测并不现实，也会造成人力物力的铺张。因此，需要用科学的手段对变压器油中溶解气体在线监测装置进展现场检验。1 装置特点及传统试验室色谱数据比照1.1 装置特点变压器油中溶解气体分析技术(Dissolved Gases Analysis，简称 DGA) 1，包括从变压器中取出油样，再从油中取出溶解气体，用气相色谱仪分析该气体的成分和体积分数，判定设备有无内部故障，诊断其故障类型，并推断故障点温度、故障能量等。该方法能够在无须停电的状况下进展，不受外界电场和磁场
4、因素的影响，已被世界各国公认为监测和诊断充油电力变压器早期故障、预防灾难性事故最适宜的方法2。我国试验室 DGA 技术已经普及，而变压器油中溶解气体在线监测装置作为变电设备在线监测装置中较成熟牢靠的设备，弥补了离线色谱法无法随时监控的缺乏。采用故障特征气体在线监测手段，可连续监测、分时周期短、能够准时觉察潜在故障、确定设备维护周期，对实现状态检修具有打算性作用。油中溶解气体在线监测装置安装在电气设备本体或附件上，可对变压器油中溶解气 体组分进展连续或周期性自动监测的装置，一般由油样采集与油气分别、气体检测、数据采集与掌握、通信与关心等局部组成3。油气分别是油中溶解气体在线监测的核心单元，油气分
5、别效果的好坏直接影响装置对主设备监测的有效性。油中溶解气体在线监测装置组成构造如图 1 所示。图 1 油中溶解气体在线监测装置组成构造1.2 传统试验室色谱数据比照法特定周期现场取油，送回试验室进展检测，与在线数据比照推断在线监测装置的牢靠性。通过试验室气相色谱仪检测标准油样浓度，将在线监测装置的数据与标准油样数据进展比较4。传统试验室色谱数据比照法流程如图 2 所示。该方法可实现对油中溶解气体在线监测装置准确性的校验检测，但是由于正常运行的变压器油样单一，几乎没有乙炔等特征气体，利用传统试验室色谱数据比照法无法检测最危急的气体组分。同时受现场运行条件等因素的影响，在线监测装置油路污堵等缘由会
6、造成所取油样不具备代表性，导致测量结果偏差较大。因此，利用传统试验室色谱进展数据比照，不能精准推断现场油中溶解气体在线监测装置的检测数据是否准确和牢靠。另外除不适宜进展现场校验外，传统试验室色谱数据比照方法操作繁琐，简洁消灭人为误差，校验时间长，觉察装置故障的准时性差，不适合做大批量检测。图 2 传统试验室色谱数据比照法流程2 现场检验方法为抑制传统方法的弊端，争论一种现场方法，可以前往现场对油中溶解气体在线监测装置的准确性进展现场检验比照。首先将变压器空白油与特征气体以肯定配比混合，到达气液溶解平衡。然后利用试验室离线色谱仪对油浓度连续进展标定，使标定浓度数据接近其配比的理论浓度。最终将配制
7、的理论浓度油样作为标准油样，存储在密封良好、可模拟变压器出油压力、便于携带的标准油样存储装置中，直接用于油中溶解气体在线监测装置的检验。用理论浓度的标准油样为标准样品，实现对变压器油中溶解气体在线监测装置的检验要求，可从油样采集单元到输出单元全部检测过程进展检验比照。不同于传统的试验室色谱数据比照法，这种方案可对油中溶解气体在线监测装置的乙炔等关键气体检测准确性进展检验。配置现场检验方法的流程如图 3 所示。图 3 现场检验方法流程3 现场检验方法试验结果利用现场检验方法推断某厂家油中溶解气体在线监测装置的数据准确性，依据变压器油中溶解气体在线监测装置技术标准要求5，现场试验是现场运行单位或具
8、有资质的检测单位对现场待测装置性能进展试验。针对变压器油中溶解气体在线监测装置，应当进展现场比照试验：利用同一批油样进展比照试验，在线监测装置数据与离线试验室装置分析数据全都，合格判据依据式(1)计算测量误差，测量误差不应超过30%。测量误差(1)2023 年 7 月 7 日，在线监测标准验证明验室利用标准气体进展定量配置出 3 种浓度的标准油样，分别利用标准油样存储装置前往某 220 kV 变电站，对变压器A 相和 B 相的 2 台在线监测装置进展绝缘油样的数据准确性测试，测量结果见表 1 表 6，对浓度 1 进展测试，A 相油中溶解气体在线监测装置甲烷和二氧化碳超过误差要求，B 相油中溶解
9、气体在线监测装置甲烷和氢气超过误差要求；对浓度 2 进展测试，测量结果满足误差要求；对浓度 3 进展测试，A 相油中溶解气体在线监测装置二氧化碳超过误差要求，B 相油中溶解气体在线监测装置二氧化碳超过误差要求。因此，需要依据测量数据要求运维单位对这 2 天油中溶解气体在线监测装置进展校准。现场检验方法可依据标准配置低、中、高 3 种浓度范围的油样，对油中溶解气体在线监测装置的准确性进展全面检验和校验。表 1 A 相浓度 1 试验数据组分名称 CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2 试验室数据/( LL-1)3.222.722.561.399.9768.73508.97 在线监测数据/(
10、LL- 1)4.962.852.781.6512.677.2810 确定误差/( LL-1)1.740.130.220.262.638.47301.03 相对误差/%54.044.788.5918.7126.3812.3259.14表 2 B 相浓度 1 试验数据组分名称 CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2 试验室数据/( LL-1)3.222.722.561.399.9768.73508.97 在线监测数据/( LL- 1)4.612.882.391.4113.578.9638 确定误差/( LL-1)1.390.16-0.170.023.5310.17129.03 相对误差/%4
11、3.175.88-6.641.4435.4114.8025.35表 3 A 相浓度 2 试验数据组分名称 CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2 试验室数据/( LL-1)13.3521.3715.9512.1434.6051.771214.72 在线监测数据/( LL- 1)10.6218.4613.0210.7630.0743.52862.09 确定误差/( LL-1)-2.73-2.91-2.93-1.38-4.53-8.25-352.63 相对误差/%-20.43-13.62-18.38-11.39-13.08-15.93-29.03表 4 B 相浓度 2 试验数据组分名称 CH
12、4C2H4C2H6C2H2H2COCO2 试验室数据/( LL-1)13.3521.3715.9512.1434.6051.771214.72 在线监测数据/( LL- 1)9.8917.4212.3611.6731.6146.89912.67 确定误差/( LL-1)-3.46-3.95-3.59-0.47-2.99-4.88-302.05 相对误差/%-25.92-18.48-22.51-3.87-8.64-9.43-24.87表 5 A 相浓度 3 试验数据组分名称 CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2 试验室数据/( LL-1)33.5658.4050.6723.2874.37
13、265.672214.22 在线监测数据/( LL- 1)25.9549.1740.4920.7464.88222.221482.14 确定误差/( LL-1)-7.61-9.23-10.18-2.54-9.49-43.45-732.08 相对误差/%-22.66-15.80-20.09-10.90-12.76-16.36-33.06表 6 B 相浓度 3 试验数据组分名称 CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2 试验室数据/( LL-1)33.5658.4050.6723.2874.37265.672214.22 在线监测数据/( LL- 1)23.9249.1741.0620.606
14、2.27222.891524.01 确定误差/( LL-1)-9.64-9.23-9.61-2.68-12.10-42.78-690.21 相对误差/%-28.71-15.80-18.96-11.50-16.27-16.10-31.174 完毕语利用本文争论的现场检验方法，确保装置运行状态的正常及数据准确牢靠，对油中溶解气体在线监测装置进展现场检定，能够准时有效地对现场油中溶解气体在线监测装置的准确性进展检验，保证在线监测装置能够良好反映变压器绝缘油的实时状态，保证变压器的稳定运行，防止事故发生。该方法对各电科院以及大型变电站进展油中溶解气体在线监测产品大量检定工作，都具有很重要的应用意义。对
15、油中溶解气体在线监测装置的检验，既可对没有进展到货验收检验就投运的装置进展全面的现场检验，也可以彻底有效地对投运中的在线监测装置进展定性定量诊断，能够精准把握在线监测装置的运行状况，预警变压器的故障，避开事故发生，保证变压器稳定运行，具有极高的社会效益。【相关文献】1 王仕荣.变压器油色谱在线监测系统的应用J.云南电力技术,2023,35(4)：23-252 曹铁泽.变压器油中溶解气体色谱在线监测系统关键技术争论D.秦皇岛：燕山大学,20233 张皓阳，蔡志远，张军阳.变压器油中溶解气体含量在线监测技术综述 J.东北电力技术， 2023， 27(8)：48-504 周永勤，穆志维，王 珂.变压器油在线监测技术进呈现状及其校验方法探究J.化工时刊，2023， 28(8)：33-355 变压器油中溶解气体在线监测装置技术标准：Q/GDW 5362023S.