姚建鋒,趙 嵐

（湖州電力局,浙江湖州 313000）

淺談油色譜在線監(jiān)測的必要性＊

姚建鋒,趙 嵐

（湖州電力局,浙江湖州 313000）

基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測技術(shù)作為一種電氣設(shè)備在線監(jiān)測方法,能有效地檢測充油設(shè)備的溶解氣體成份,及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障,特別是對狀態(tài)檢修具有重要的指導(dǎo)意義,有利于合理安排生產(chǎn)檢修,保障設(shè)備和電網(wǎng)的安全運(yùn)行.

氣相色譜法;在線監(jiān)測;必要性

0 前言

隨著社會的進(jìn)步和電力系統(tǒng)的發(fā)展,社會對供電可靠性的要求越來越高,對電網(wǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行也提出了更高的要求,針對電力高壓設(shè)備所采取的定期檢修模式已無法滿足電網(wǎng)的發(fā)展和安全運(yùn)行的需要.定期檢修模式對設(shè)備采取“一刀切”的方法,不可避免地存在檢修過度和檢修不足的弊端.檢修過度將造成電網(wǎng)運(yùn)行效率下降和人財(cái)物的巨大浪費(fèi),并對設(shè)備的性能造成損傷;檢修不足即檢修不及時將導(dǎo)致設(shè)備存在事故隱患.因此,國內(nèi)外電力系統(tǒng)迫切要求對電力高壓設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修,即根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)決定該設(shè)備的檢修時機(jī).目前普遍采用狀態(tài)檢修工作模式,對設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的狀態(tài)評價(jià),合理確定檢修的類別和時間.狀態(tài)檢修策略對設(shè)備的在線監(jiān)測提出了更高的要求,為正確判斷設(shè)備的運(yùn)行工況,迫切需要對變壓器實(shí)行在線監(jiān)測,以便及時反映變壓器的運(yùn)行狀況.

變壓器油中氣體的在線監(jiān)測由于具有實(shí)時性和連續(xù)性特點(diǎn),對監(jiān)測的設(shè)備能及時發(fā)現(xiàn)存在的故障,這對保障變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行,及時采取有效的檢修策略,具有重要意義.目前對充油電氣設(shè)備比較有效的在線監(jiān)測方法,主要為氣相色譜法.氣相色譜法分析變壓器油中溶解氣體組分具有分離效率高、分析速度快、檢測靈敏度高和樣品用量少等特點(diǎn),在國內(nèi)外電力部門迅速得到廣泛的運(yùn)用.基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測技術(shù),可以在不受外界電場的干擾下實(shí)時分析變壓器油中氣體成分,可以根據(jù)預(yù)定策略定期對設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行診斷,并通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢,正確判斷在運(yùn)設(shè)備的絕緣狀況及其發(fā)展趨勢.油色譜在線監(jiān)測技術(shù)通過實(shí)時分析設(shè)備的運(yùn)行狀況為設(shè)備的狀態(tài)檢修策略提供依據(jù),實(shí)現(xiàn)預(yù)知性的檢修方式,提高檢修效率,這樣不但減少了設(shè)備的檢修費(fèi)用,提高了檢修的針對性,避免了設(shè)備的多次停電,又實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏.

1 油色譜在線監(jiān)測的重要性

常規(guī)的色譜試驗(yàn)是周期性的,而設(shè)備內(nèi)部又是在不停的變化的,因而難以及時掌握設(shè)備運(yùn)行狀況的動態(tài)變化,這就對傳統(tǒng)的色譜試驗(yàn)方法提出了挑戰(zhàn),而油色譜在線監(jiān)測技術(shù)正好彌補(bǔ)了周期試驗(yàn)的不足.大量的實(shí)踐證明,油色譜在線監(jiān)測技術(shù)用于檢測充油設(shè)備的絕緣狀況是十分有效的.近年來,通過油色譜在線監(jiān)測裝置,發(fā)現(xiàn)了一些存在局部放電、進(jìn)水受潮等缺陷的變壓器設(shè)備,由于發(fā)現(xiàn)及時并得到了有效的處理,從而避免了缺陷的擴(kuò)大和事故的發(fā)生.

近年來,供電企業(yè)逐步從傳統(tǒng)的定期檢修模式向狀態(tài)檢修模式過渡,這對原有的試驗(yàn)周期進(jìn)行了大規(guī)模的調(diào)整,大部分設(shè)備的檢修周期從3年延長至4.5～6年.同時,狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是設(shè)備的狀態(tài)評價(jià),通過對設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析和科學(xué)評價(jià),確定該設(shè)備的檢修策略,這就要求對重要設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時檢測.

隨著科技的進(jìn)步,在線監(jiān)測技術(shù)在不斷的發(fā)展壯大,它可以通過安裝各種在線監(jiān)測儀器對設(shè)備進(jìn)行檢測,獲得設(shè)備運(yùn)行的各種連續(xù)的、動態(tài)的過程數(shù)據(jù),并科學(xué)的分析判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況.在線監(jiān)測技術(shù)在電力設(shè)備的廣泛應(yīng)用,可以提高電力設(shè)備運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性,及時獲得電力設(shè)備運(yùn)行的暫態(tài)過程信息,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期缺陷,及時控制突發(fā)性的設(shè)備事故,是實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)檢修的必要條件.油色譜在線監(jiān)測技術(shù)是一種有效的實(shí)時檢測手段,能實(shí)時分析變壓器油中氣體的成分,正確判斷設(shè)備內(nèi)部絕緣存在的缺陷和故障,為針對性的檢修策略提供依據(jù).通過油色譜在線監(jiān)測技術(shù)指導(dǎo)設(shè)備檢修工作,可以真正做到“在正確的時間,在正確的部位,采取正確的檢修方法”檢修設(shè)備,確保設(shè)備健康,減少重復(fù)停電,提高電力設(shè)備安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行的能力.

2 氣相色譜法的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的色譜試驗(yàn)都要經(jīng)歷取樣→脫氣→定量分析的過程,由于變壓器油取樣的環(huán)境、溫度、手法等不同,而且存在工作人員的差異,從而在這一系列繁瑣的過程中勢必存在著個體差異,致使分析取得的氣體比例數(shù)據(jù)存在誤差,而且實(shí)驗(yàn)室色譜分析受到天氣和人力的制約,無法實(shí)時對設(shè)備油色譜進(jìn)行分析判斷.

氣相色譜法具有分離效能高、分析速度快、樣品用量少、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測裝置可以實(shí)時分析變壓器油中氣體含量,正確判斷設(shè)備內(nèi)部故障的部位和性質(zhì).該裝置是全自動的分析儀器,分析流程嚴(yán)密,不存在人為的因素,使得其分析數(shù)據(jù)的結(jié)果穩(wěn)定可靠.

3 在線監(jiān)測儀的注意事項(xiàng)

油色譜在線監(jiān)測儀是一種實(shí)時在線監(jiān)測儀,用來連續(xù)檢測變壓器油中氣體成分的演變,它將變壓器油中溶解氣體成分的分析流程連貫起來,根據(jù)氣體成分比例發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障,并發(fā)出報(bào)警信號.油色譜在線監(jiān)測儀主要由主機(jī)、傳感器裝置、三通接口、測控卡等四部分組成.溶解氣體通過滲透膜實(shí)現(xiàn)油、氣分離后進(jìn)入氣室,通過傳感器對氣體成分進(jìn)行分析,并將數(shù)據(jù)信號輸入到主機(jī)的測控卡進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.因此油色譜在線監(jiān)測儀的取油部位應(yīng)盡可能靠近油流動處,以確保油樣能真實(shí)的反映設(shè)備內(nèi)部的變壓器油.

油色譜在線監(jiān)測儀在投入使用前,要將試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,并對儀器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),同時可以根據(jù)需要設(shè)置數(shù)據(jù)的采集方式、周期、間隔時間、報(bào)警極限和報(bào)警條件等參數(shù),通過軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)測設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時顯示,并對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和分析.

4 數(shù)據(jù)采集

我們從2008年8月安裝第一臺全組分的油色譜在線監(jiān)測儀,至2009年5月已安裝14臺,其中兩臺儀器的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示.

通過表1的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,油色譜在線監(jiān)測儀測試的數(shù)據(jù)結(jié)果是穩(wěn)定可靠的,與實(shí)驗(yàn)室的分析結(jié)果基本吻合.從2008年8月到2009年5月,被監(jiān)測的變壓器一直穩(wěn)定運(yùn)行,未發(fā)現(xiàn)異常情況,在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行良好.

表1 ××變電所#1、#2主變試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)論

實(shí)踐證明,基于氣相色譜法的油色譜在線監(jiān)測技術(shù)用于監(jiān)測充油設(shè)備的絕緣狀況是十分有效的,對設(shè)備的狀態(tài)檢修具有重要意義.可以及時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的局部放電、進(jìn)水受潮等早期缺陷,避免設(shè)備事故的發(fā)生.可以實(shí)時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀況,為設(shè)備的狀態(tài)檢修提供依據(jù),從而提高檢修的針對性和有效性,提高設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,保障供電的可靠性.

[1]GB/T7252-2001.變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則[S].

[2]Q/GDW-11-121-2007.輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修導(dǎo)則[S].

TM406

A

1009-1734（2010）S0-0210-03

2010-05-10

姚建鋒,工程師,從事電氣試驗(yàn)研究.