張望

1.引言

充油電氣設備中的變壓器油在運行過程中會發(fā)生分解，利用氣相色譜法分析變壓器油中溶解氣體的組成和含量，能有效地發(fā)現(xiàn)充油電氣設備內(nèi)部的潛伏性故障及其發(fā)展程度，是監(jiān)視充油電氣設備安全運行的最有效措施之一。通過色譜試驗結(jié)果，采用故障特征氣體的含量、產(chǎn)氣速率和三比值法進行分析判斷，是發(fā)現(xiàn)變壓器、電流互感器、電壓互感器、集合式電容器等充油氣電氣設備的潛伏性故障，并對故障發(fā)展程度進行判斷的一種重要手段。在目前對電氣設備可靠性要求較高，需要盡量減少電網(wǎng)設備的停電次數(shù)的背景下，由于絕緣油氣相色譜分析技術(shù)可以在設備不停電的情況下進行，可定期對運行設備內(nèi)部絕緣狀況進行監(jiān)測，確保設備安全可靠運行，越來越受到電網(wǎng)公司的重視。在運用這一技術(shù)過程中，為了保證檢測結(jié)果的準確性，必須在日常試驗過程以及試驗數(shù)據(jù)的分析過程中注意規(guī)范操作，精細分析。為了減少人為操作失誤和儀器故障等因素導致的色譜分析結(jié)果偏差過大，有必要對試驗室色譜操作的過程進行規(guī)范，以提高絕緣油色譜分析的可靠性。

2.變壓器油取樣過程的注意點

首先是對取油樣的容器要求。為了防止所取得的油樣在儲存和運輸過程中受到污染導致試驗結(jié)果失真，應使用清潔和干燥處理過的密封良好并且芯子能按油體積隨溫度的變化自由滑動的玻璃注射器取油樣。取樣前應對注射器進行檢查，保證清潔，防止帶入水分和雜質(zhì)。同時應注意防止在運輸過程中，針筒芯子的卡澀造成油樣流失或油中氣樣的逸散。此外，應保證封閉針尖橡膠帽的彈性良好，不會發(fā)生由于膠帽老化而造成脫落而使油樣流失。

其次是取油樣過程的注意事項。為了保證所取油樣的代表性，應盡量在設備的底部閥門進行取油樣。特殊情況下，如套管等底部沒有取樣口的充油設備，可以根據(jù)現(xiàn)場情況從其他部位進行取樣。取樣的全過程應在全密封的狀態(tài)下進行，防止油樣與空氣的接觸導致產(chǎn)生誤差。同時應排除取樣管路及取樣閥內(nèi)的空氣和“死油”，對油樣較多的設備應使用設備本體的油沖洗管路。

最后是油樣脫氣過程的注意事項。一般對油樣脫氣采用的是機械震蕩法，要求先在被測油樣中注入5mL氮氣，然后將裝油樣的注射器放在震蕩儀內(nèi)先升溫至50℃，震蕩20分鐘，再靜置10分鐘后讀取脫氣量。實踐證明，震蕩時的溫度對分析結(jié)果影響，因此有必要定期對震蕩儀的溫度進行標定，防止引起誤差。為使平衡氣完全轉(zhuǎn)移也不吸入空氣，應采用微正壓法轉(zhuǎn)移，即微壓注射器B的芯塞，使氣體通過雙針頭進入注射器A。不允許使用抽拉注射器A芯塞的方法轉(zhuǎn)移平衡氣。注射器芯塞應潔凈以保證其活動靈活。轉(zhuǎn)移氣體時，如發(fā)現(xiàn)注射器A芯塞卡澀時，可輕輕旋動注射器A的芯塞。轉(zhuǎn)移平衡氣時應注意防止注射器破裂；確認使用的橡膠帽完好，防止橡膠帽破裂導致氣體逸出；平衡氣轉(zhuǎn)移前應認真檢查，確保雙針頭不堵塞。

3.對色譜儀的維護

首先，加強色譜儀的日常維護管理。在平常的工作中，應注意對儀器的保養(yǎng)維護。由于色譜儀結(jié)構(gòu)的特殊性，如果長期不使用，色譜柱中存在的微量水分和殘留油樣等雜質(zhì)會產(chǎn)生反應，導致儀器的基線不穩(wěn)定，產(chǎn)生雜峰，影響儀器的靈敏性和準確性。每次進樣前應使用干凈的吸油紙擦拭針頭，防止油樣污染色譜柱。在沒有試驗的情況下，每十天左右應對色譜儀開機直至基線走直，以去除色譜儀中的潮氣，保證色譜柱和檢測器的可用性和靈敏度。使用過程中若發(fā)現(xiàn)柱前壓力偏低，或校正因子明顯升高，則應及時更換進樣墊。每次試驗結(jié)束后應待轉(zhuǎn)化爐溫度降至150℃左右時，才可關(guān)閉N2鋼瓶總閥。不要關(guān)減壓閥，讓余下的N2繼續(xù)通過色譜儀系統(tǒng)，繼續(xù)冷卻管路系統(tǒng)。

其次，色譜儀的氣路系統(tǒng)的密封性是保障色譜儀正常工作的重要因素，要經(jīng)常檢查氣路的密封性，使用中性肥皂水檢查管路連接處的密封性后應注意清潔，防止腐蝕管道而導致漏氣。若發(fā)現(xiàn)空氣發(fā)生器及氣體凈化器干燥劑變色，應及時更換。更換氣體或干燥劑后，不要馬上接色譜儀主機，應放室外排空一會，排除雜質(zhì)后接入色譜儀。更換氣路的變色干燥硅膠后要特別注意檢查密封圈的完好性，避免硅膠的碎片卡在密封圈上導致密封圈變形從而漏氣。

第三，重視色譜儀的校正工作。由于色譜儀是精密儀器，在反復使用的過程中可能出現(xiàn)色譜柱的污染和老化，檢測器的失效，加熱器的損壞，分子篩氣體過濾器的失效，進樣口受污染，空氣壓縮機受污染，以上原因都可能導致色譜測試結(jié)果不準確。因此定期請有資質(zhì)的單位，如省計量中心對色譜儀進行檢定、校正，以確認色譜儀的測試結(jié)果是否正確，修正試驗誤差，是有必要的。此外，還應進行色譜儀重復性的驗證，以及同時取的同一來源油樣與不同試驗室測試結(jié)果的比對工作。

4.避免試驗過程中的其他人為誤差

首先是標樣校正過程的注意。用lmL玻璃注射器從標氣瓶內(nèi)準確抽取標氣0.5mL進行分析。標氣平行做兩次，取其平均值做為標定儀器的結(jié)果。應保證標氣應在檢驗合格有效期內(nèi)，兩次校正試驗應由同一人，用同一個經(jīng)過標定的玻璃注射器進行。每日進行試驗前均應先標定儀器。進行標氣測定后，在進行油樣品的測試前應將注射器內(nèi)的標氣排凈，否則會使樣品氣受污染影響測試結(jié)果的準確性，造成誤判斷。

其次是試驗過程中氣體峰的誤標漏標。由于每次進樣時間的不確定，可能會造成計算機色譜分析系統(tǒng)無法識峰，遺漏特征氣體的讀數(shù)。這時可以通過人工定性來彌補。

第三，試驗數(shù)據(jù)分析過程中的注意點。由于絕緣油中氣體結(jié)果來源的多樣性，如有載調(diào)壓變壓器開關(guān)油室的油可能向變壓器主油箱滲漏，可能對測試結(jié)果產(chǎn)生誤判斷，分析時應盡量將這些干擾因素排除。在判斷設備是否存在故障及其故障的嚴重程度時，要根據(jù)設備運行的歷史狀況和設備的結(jié)構(gòu)特點等因素進行綜合判斷。對懷疑有故障的設備，至少應兩次進樣，取其平均值。利用色譜工作站的“決策分析”系統(tǒng)、特征氣體法、IEC三比值法、氣體增長率等方法判斷故障種類及程度，發(fā)展趨勢等，寫入試驗報告，及時建議進一步應采取的措施。

5.小結(jié)

只有對色譜分析的取樣、脫氣、進樣和數(shù)據(jù)分析等各個操作等步驟容易產(chǎn)生誤操作的不利因素引起重視并加以克服，在色譜分析試驗中努力消除各種干擾因素，色譜分析數(shù)據(jù)的可靠性才能夠得到保障，色譜分析才能成為判斷充油電氣設備內(nèi)部是否有潛伏性故障的可靠手段。