为确保变压器的安全运行,国内外有许多不同的检测方法,其中气相色谱法检测绝缘油中各种溶解气体的含量,以此来判断充油电气设备内部故障的类型及严重程度最为有效。
电力变压器内部故障(如局部过热、放电等)会导致绝缘油和固体绝缘材料分解,产生氢气(H₂)、甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)、乙烯(C₂H₄)、乙炔(C₂H₂)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)等特征气体。这些气体溶解在油中,其成分和含量变化可直接反映变压器内部故障类型及严重程度。
传统检测方法依赖人工巡检和离线试验,存在检测周期长、数据滞后、故障定位不精准等问题,难以满足电网安全运行需求。目前,变压器油专用色谱仪已成为电力系统对充油设备进行故障跟踪,保证电网安全运行的必备检测设备。
莱恩德电力变压器油气相色谱仪检测方案通过在线监测+智能分析技术,实现变压器油中溶解气体的实时采集、分离与定量分析,结合三比值法、大卫三角形法等算法,快速诊断故障类型(如过热、放电、绝缘受潮等)。核心流程如下:
检测环节 | 技术要点 | 关键参数 |
油样采集 | 采用全封闭式取样阀,避免空气混入;支持在线循环取样或离线手动取样。 | 取样量:40-100mL;密封性:≤0.1%泄漏率;温度控制:50℃恒温振荡。 |
气体脱出 | 机械振荡法或真空脱气法,确保气体完全释放。 | 振荡频率:275±5次/分钟;振荡时间:20分钟;脱气效率:≥95%。 |
气相色谱分离 | 双柱并联分流技术,一次进样完成7种气体分离(H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂)。 | 色谱柱类型:填充柱/毛细管柱;柱温:50-80℃可调;分离度:≥1.5(相邻峰)。 |
检测器配置 | 氢火焰离子化检测器(FID)+热导检测器(TCD),覆盖有机/无机气体检测。 | FID灵敏度:≤0.1ppm;TCD灵敏度:≤5ppm;线性范围:10⁶。 |
数据分析 | 基于三比值法(C₂H₂/C₂H₄、CH₄/H₂、C₂H₄/C₂H₆)自动编码,结合大卫三角形法交叉验证。 | 故障判断准确率:≥95%;响应时间:≤10分钟;数据存储:≥10年。 |
采用320 x 240点阵5.7英寸大屏幕液晶中文显示,各路温度、操作条件实时显示,完美实现在线监控。
开机自检,六路独立控温(汽化室、毛细管汽化室可独立控温),五阶程序升温功能。
宽程自诊断功能,仪器出现故障时,自动中文显示故障现象,故障代码,故障原因,帮补最快找到并解决故障,保证实验室最佳工作状态。
超温保扩功能:任一路超过设定温度,仪器自动断电并报警。
载气断气、漏气保护功能,当载气气压压力不足时,仪器自动切断电源,停止加热,有效保护色谱柱及热导检测器不受损坏。
智能模糊控制后开门系统,自动跟踪温度并动态调整风门角度,即使室温附近也可实现精密的温度控制。
先进的气路流程,可实现氢焰检测器.热导检测器和转化炉的同时使用。
高性能检测器及甲烷转化炉,检测能力完全满足电力部对变压器油中气体组分含量的测定。
采用二次分流柱系统,分析速度快,重现性好。
仪器出厂前已经过充分的老化测试,各项参数已设定完成,用户只需进行简单的开关机即可,操作使用极为方便。
故障诊断效率提升
35kV变电站应用案例:通过气相色谱仪检测发现乙炔(C₂H₂)含量超标(13.9μL/L),结合三比值法编码组合(212),诊断为低能放电故障。经检修确认,有载分接开关密封圈开裂导致绝缘油渗漏,更换密封圈后故障排除,避免设备烧毁事故。
运维成本降低
传统人工巡检需2小时/台次,气相色谱仪在线监测仅需10分钟/台次,人力成本降低80%。
通过早期故障预警,减少非计划停电次数,年均停电时间缩短15小时,直接经济损失减少约50万元。
数据准确性验证
与实验室离线检测结果对比,气相色谱仪在线数据偏差≤5%,符合DL/T 722标准要求。
在2024年国家电网设备抽检中,莱恩德仪器故障诊断准确率达98.6%,位居行业前列。