特高压换流变绝缘油色谱分析研究及应用

特高压换流变绝缘油色谱分析研究及应用摘要变压器绝缘状况的优劣是电力系统安全运行的关键因素之一。特别是超高压换流变，为确保其可靠安全运行，在投运前就对绝缘油有严格标准，本文针对实际工作中色谱分析操作和问题进行研究，并对在线监测系统的原理和系统进行介绍。关键词枫泾500KV换流变绝缘油油中溶解气体分析在线监测装置1、引言变压器是电力系统主要设备之一，保证变压器安全可靠运行，对提高电力系统的供电可靠性具有十分重要的意义。通过变压器绝缘油溶解气体含量分析，可以准确得知变压器绝缘水平，通过各个组分含量比值，能迅速查处故障点，为排除变压器故障提供有力技术保障。华G1008G17877变电工G12255G1856G2508G6227G6521的枫泾500KV换流G12461工G12255，有高G1314G12483换流变G186112G2500，为确保安全可靠投G1849运行，G6117电气G16809G20576中G5527油G2282G4472对换流变绝缘油处理过G12255进行G7828测，高标准严要G8726，G2462G7101G2469G10628问题G9052除安全G19556G5751，G7114G6940性G990G2474得G14403G3921G6940G7536。2、色谱分析基本原理及设备21绝缘油的分解绝缘油是G11013G16780G3822G993G2528分G4388量的G11911G8694G2282G2524G10301分G4388组G6116的G9163G2524G10301,分G4388中含有CH3G451CH2和CHG2282G4410G3534G3254并G11013CC键键G2524在一G17227。G11013G1122电G6122G9921故障的G13479G7536可以G1363G7588G1135CH键和CC键G7041G16022,G1288G19555G10995G6116G4581量G8975G8912的G8694原G4388和G993G12295G4462的G11911G8694G2282G2524G10301的G14270G11013G3534G3926CH3G451CH2CH,G6122C其中G2265G6336G16780G3822G7368G3809G7446的G5430G5347G17837G1135G8694原G4388G6122G14270G11013G3534通过G3809G7446的G2282G4410G2465G5224迅速重G7044G2282G2524,G5430G6116G8694气和G1314分G4388G9879G12879气体,G3926G11014G9931G451G1069G9931G451G1069G9923G451G1069G9832G12573,G1075可能G10995G6116G11911的G3278体G20075G12902G2462G11911G8694G2282G2524G10301XG15605。故障G2033G7411,G6164G5430G6116的气体溶解G1122油中G727G5415故障能量G17751G3835G7114，G1075可能G13870G19610G6116G14270G11013气体。G11911的G3278体G20075G12902G2462G11911G8694G2282G2524G10301可G8797G12227在设备的G1881G18108。22G3534本原理G2462设备气G11468色谱G1214G11013以G991G1128G3835系统组G6116气G17347系统G451进G7691系统G451分G12175系统G451G9213G6523系统G451G7828测G16772G5417系统。G2045G11004G10301G17148的G8844点G451G7509性G2462G2572G19480性G17148的G5058异来实G10628G9163G2524G10301的分G12175，其过G12255G3926图1流G12255图G6164示。待分析G7691品在汽G2282G4472汽G2282后被惰性气体（即载气，G1075叫流动G11468，G6117们一般G11004氮气，含气量色谱则G11004氩气）带G1849色谱柱，柱G1881含有液体G6122G3278体流动G11468，G11013G1122G7691品中各组分的G8844点G451G7509性G6122G2572G19480性能G993G2528，每种组分都倾向G1122在流动G11468和G3278G4462G11468之间G5430G6116分配G6122G2572G19480平衡。但G11013G1122载气是流动的，G17837种平衡实际G990很难建立G17227来。G1075正是G11013G1122载气的流动，G1363G7691品组分在运动中进行G2465G3809G3822次的分配G6122G2572G19480/解G2572G19480，G13479G7536是在载气中浓度G3835的组分先流出色谱柱，而在G3278G4462G11468中分配浓度G3835的组分后流出。G5415组分流出色谱柱后，立即进G1849G7828测器。G7828测器能够将G7691品组分的与否转变为电信号，而电信号的G3835小与被测组分的量G6122浓度G6116正比。G5415将G17837G1135信号放G3835并G16772G5417G991来G7114，就是气G11468色谱图。图1气G11468色谱流G12255图23设备故障分解气体G12879型在变压器里，G5415产气速率G3835G1122溶解速率G7114，会有一G18108分气体进G1849气体继电器G6122储油柜中。G5415变压器气体继电器G1881出G10628气体G7114，分析其中的气体，G2528G7691有助G1122对设备的状况做出判G7041。纸G451层压纸板G6122木块G12573G3278体绝缘材料分G4388G1881含有G3835量的无水右旋糖环和弱的CO键G2462葡萄糖甙键，它们的G9921G12295G4462性比油中的G11911G8694键要弱，并能在G17751G1314的G9213度G991重G7044G2282G2524。G13870G2524G10301G16022解的有G6940G9213度高G1122105，完全G16022解和G11911G2282高G1122300，在G10995G6116水的G2528G7114G10995G6116G3835量的CO和CO2以G2462G4581量G9879G12879气体和呋喃G2282G2524G10301，G2528G7114油被氧G2282。CO和CO2的G5430G6116G993仅G19555G9213度而且G19555油中氧的含量和纸的湿度增加而增加。表G993G2528故障G12879型产G10995的主要特征气体和次要特征气体故障G12879型主要气体组分次要气体组分油过G9921CH4,C2H4H2,C2H6油和纸过G9921CH4,C2H4,CO,CO2H2,C2H6油纸绝缘中局G18108放电H2,CH4,COC2H2,C2H6,CO2油中火花放电H2,C2H2油中电弧H2,C2H2C2H4,C2H4,C2H6油和纸中电弧H2,C2H2,CO,CO2C2H4,C2H4,C2H6注进水受潮G6122油中气泡可能G1363G8694含量升高另外，G6117们在G10628场实际工作中得出经G20576，G7588G1135操作G1075可以G10995G6116故障气体，例G3926有载调压变压器中切换开关油G4472的油向变压器主油箱渗漏，G6122G7509性开关在G7588个位置动作G7114，悬浮电位放电的影响G727设备曾经有过故障，而故障排除后绝缘油未经彻底脱气，G18108分残余气体仍G11053在油中，G6122G11053在经油G9036G9185的G3278体绝缘中G727设备油箱带油G15929G9950G727原注G1849的油就含有G7588G1135气体G12573。G17837G1135气体的G4396在一般G993影响设备的正G5132运行。但G5415G2045G11004气体分析G13479G7536确G4462G1881G18108是否G4396在故障G2462其严重G12255度G7114，要注意加以G2318分。3G451G2474G7691G7053G887331G2474油G7691的G4493器G5224G1363G11004经G4506G4565G7828查G16809G20576G2524格的G10639G10839注G4568器G2474油G7691。G5415注G4568器G1817有油G7691G7114,G14467G4388能G6365油体G12227G19555G9213度的变G2282G14270G11013G9381动,G1363G1881外压力平衡。32G2474油G7691的G7053G8873G1186设备中G2474油G7691的全过G12255G5224在全G4506G4565的状G5589G991进行,进G7691G993得与G12366气G6521G16314。G6117们在实际工作中对电力变压器G2462电G6251器可在运行中G2474油G7691。对G19668要设备G1584电G2474G7691G7114,G5224在G1584运后G4625G5567G2474G7691。对G1122可能产G10995G17139压的G4506G4565设备,G12117G8502在G17139压G991G2474G7691,以G19462G8502G17139压进气。设备的G2474G7691G19412G19388G990配G990带有小G3080的G17842G6521器,在小G3080G990G6521G17731G12661。G2474G7691前G5224排除G2474G7691G12661G17347中G2462G2474G7691G19412G19388G1881的G12366气和”G8527油”（色谱G2474油一般放出12L）。G6164G11004的G14026G12661G5224G4625可能的G11713,G2528G7114G11004设备本体的油G1926G12661G17347G4581油量设备可G993进行G8504G8505G20600。G2474油G7691G7114油流平G13543。G11004注G4568器G2474G7691G7114,G7380G3921在注G4568器和G17731G12661之间G6521一小型G18341G4658G989通G19412,G6365G991G17860G8505G20600G2474G7691将”G8527油”经G989通G19412排G6493G727转动G989通G19412G1363G4581量油进G1849注G4568器G727转动G989通G19412并G6524动注G4568器G14467G4388，排除注G4568器G1881的G12366气和油G727转动G989通G19412G1363油G7691在G19757压力作G11004G991G14270动进G1849注G4568器（G993G5224G6301注G4568器G14467G4388，以G1825G2572G1849G12366气G6122对油G7691脱气）。G5415G2474G2052G17287够的油G7691G7114，关G19393G989通G19412和G2474G7691G19412，G2474G991注G4568器，G11004小G14026G3848G4565G19393注G4568器（G4625量排G4625小G14026G3848G1881的G12366气）。G6984个操作过G12255G5224特别注意保G6357注G4568器G14467G4388的G5190G1940，以G1825G2357G9085。4气体分析步骤41进G7691通G5132G1363G11004注G4568器进G7691。G5224G16825G17885G6333气G4506性G3921并经G7669准的注G4568器，以保证G14403G3921的进G7691体G12227的准确性。对G5588G11109有故障的设备，G14279G4581G5224G1016次进G7691，G2474其平G3355值。42G1214器的标G4462G11004外标G2469对各组分进行G4462性和G4462量分析。G11004测量每个组分的保G11053G7114间对各组分G4462性。G11004测量其色谱G19167G19766G12227G6122G4804高进行G4462量。影响色谱G1214G9801G6947度的因素很G3822，为保证测G16809G13479G7536的准确性，G5224在G1214器G12295G4462的G5785况G991，在分析的G5415G3837，G11004外标气G7691进行G1016次标G4462，G2474其平G3355值。G1016次标G4462的G16835G5058G5224G12538G2524重G3809性和G1889G10628性的要G8726。外标气G7691标准A有G3281G4490G16757量G18108G19388G16760证的G2345位G999G19388配G2058并经准确标G4462的G9163G2524气G7691。B对各测G4462组分有G17878G5415浓度（标准气G7691的G2454G13783浓度G14551G3272G16277G19480G5417D（提示的G19480G5417）。C在有G6940G7411G1881G1363G11004。G14270配标准气是G6363G11004G5062知浓度的G256G13443G257气G7691G14270行配G2058的G256标准G257气G7691。一般G11004G1122对G8694气的标G4462。G14270配标准气G7691可以G11004特G2058的G3835G4493量气G10954G6122100MLG10639G10839注G4568器。以载气为底气，注G1849G4462量的G256G13443G257气，G9163G2524G3355G2260后即可G1363G11004。配气G11004的G6164有G4493器G2462注G4568器的G11507实G4493G12227都G5529G20047G11004G14988G20323水G12228重G8873G12946确G7669准。配G3921的气G7691一般G993G4464在配气G4493器中G19283G7114间储G4396，以G1825因气体G17932G6967而影响标G4462的准确性。G14270配标准气G7691的浓度G6365G991G5347G16757G12651G258G258G258G258G258G258G258（3）为G1114提高分析的准确度，除G8694以外，一G5471G18331G11004G9163G2524标准气G7691进行标G4462。G11004注G4568器进G7691G7114，G1214器的标G4462和组分测G4462G5529G20047G11004G2528一注G4568器，并且进G7691体G122276ISDISIS10VVVCG5224G11468G2528，以G1955G4581G16835G5058。43色谱G4804G19766G12227的测量各组分G4804G19766G12227G7380G3921G11004G12227分G1214测量，G1075可以G11004测量G4804高和G2334高G4804G4497来G16757G12651。为保证G2334高G4804G4497测量的准确性，G5224G18331G11004G17751G5567的G16772G5417纸速，并G7380G3921G18331G11004G16847G6980放G3835镜。G3926G7536G2528一组分的G2334高G4804G4497在标G4462气体和G6164分析的G7691品浓度非为G1881变G2282G993G3835，则可以只测量若G5190个G16825组分的G2334高G4804G4497，以其平G3355值作为G16757G12651的依据。在G1363G11004工作G12461G12227分G1214测量G4804G19766G12227G7114G5224注意色谱G4804处理G2454G6980设置要G2524理，要G4462G7411G11004外标气G7691G7669G20576保G11053G7114间。44分析G13479G7536的表示G7053G8873A油中溶解气体分析G13479G7536G11004在压力为1013KPA，G9213度为20G991，每升油中G6164含各气体组分的微升G6980，以L/L表示。气体继电器中的气体分析G13479G7536G11004在压力为1013KPA，G9213度为20G991，每升油中G6164含各气体组分的微升G6980，G1075以L/L表示。B）分析G13479G7536的G16772G5417G12538号G2560G257表示未测出G6980据（即G1314G1122G7380小G7828知浓度）G727G256G257表示对G16825组分为作分析。C）实测G6980据G16772G5417G1016位有G6940G6980字。D）对G6164G11004油G7691的体G12227G1075G5224换G12651G2052压力为1013KPA，G9213度为20G7114的体G12227VO。换G12651G1856G5347为G258G258G258G258G258G258G258（5）45分析G13479G7536的G16757G12651451G18331G11004G9163G2524标气G7114，即外标G10301与被测组分一致G7114，G18331G11004G991G5347G16757G12651各组分浓度ISISIOGIICAAVVC1CIG258G258G258G258G258G258G258（6）452溶解平衡G8873G16757G12651G7053G8873A将G4472G9213G451G16809G20576压力G991平衡的气体体G12227VGG7669正G205250G451G16809G20576压力G991的体G12227VGG258G258G258G258G258G258G2587B将G4472G9213G451G16809G20576压力G991的油G7691体G12227VOG7669正G205250，G16809G20576压力G991的体G12227VOTVVOO50000801G258G258G258G258G258G258G2588G5347中00008油G7691的G9921膨胀系G6980。C）G6365G991G5347G16757G12651油中溶解气体各组分的浓度G258G258G258G258G258G258G2589G5347中0929油G7691中溶解气体G118650G7669正G205220G7114的G7669正系G6980。453G11507G12366G8873G16757G12651G7053G8873A）G6365G5347（4）将在G16809G20576压力G991，G4472G9213G7114的气体体G12227VGG7669正G2052压力位1013KPA，G9213度为20G991的体G12227VG。BG6365G5347（5）将在G16809G20576压力G991，G4472G9213G7114的油G7691气体VOG7669正G2052压力为1013KPA，TVVOO20000801TVVGG27332331019290OGIISIISIVVKAACPCG9213度为20G991的体G12227VO。C）G16757G12651油中溶解气体各组分的浓度G258G258G258G258G258G258G25810454气体继电器中气体浓度的G16757G12651G7053G8873分析气体继电器中游G12175气体G7114，G18331G11004G991G5347G16757G12651各组分气体浓度CIGG258G258G258G258G258G258G2581146G16809G20576G13479G7536的重G3809性和G1889G10628性本G16809G20576G7053G8873G1186G2474油G7691G2052G2474得分析G13479G7536之间操作环节G17751G3822，G5224力G8726G1955G4581每个操作环节肯能带来的G16835G5058。一般G2474G1016次平行G16809G20576G13479G7536的G12651是平G3355值为测G4462值。对G2528一气G7691的G3822次进G7691的分析G13479G7536，G5224在其平G3355值的15以G1881（可以C2H4为代表）。G5224G7828G20576配气装置G2462操作G7053G8873的重G3809性，要G8726配气G13479G7536的重G3809性在平G3355值的25以G1881。对分析G13479G7536的重G3809性和G1889G10628性的要G8726是G2528一G16809G20576的G1016个平行G16809G20576G13479G7536，G5415C2H2含量在5L/L以G991G7114，G11468G5058G993G5224G3835G112205L/LG727对G1122其他气体，G5415含量在10L/L以G991G7114，G11468G5058G993G5224G3835G11221L/LG727G5415含量在10L/L以G990G7114，G993G5224G3835G1122平G3355值的10。G993G2528G16809G20576G4472间的平行G16809G20576G13479G7536G11468G5058G993G5224G3835G1122平G3355值的30。5、现场色谱分析G6117们G10628场换流变绝缘油有3个阶段G19668做色谱分析，分别是本体G9921油循环后G19757置72小G7114后色谱分析，本体局放前和局放后色谱分析。G6117G1856G2508G18331G11004高G12946度滤油机，能去有G6940去除油中微水和G20075G12902。前四G2500换流变局放前分析G13479G7536G3926表2OGISIISIVVAACCISIISIGAACC设备特征气体L/LG8694气H2G11014G9931CH4G1069G9931C2H6G1069G9923C2H4G1069G9832C2H2总G9879一氧G2282G11911CO二氧G2282G11911CO21换流509024020013000024104837152换流450065010010000085105656723换流456058010010000079100072624换流47701607206100025013792928局放后分析G13479G7536G3926表3设备特征气体L/LG8694气H2G11014G9931CH4G1069G9931C2H6G1069G9923C2H4G1069G9832C2H2总G9879一氧G2282G11911CO二氧G2282G11911CO21换流变897432072012000516127647832换流变476128024037000189176457703换流变567124016047000187150836294换流变77622001203100026317243517比G17751分析得出，局放前后G8694气和总G9879含量有G6164G990升，但幅度G993G3835，局G18108正G5132放电没产G10995G1069G9832，说明设备G1881G18108环境正G5132，G993影响绝缘油绝缘水平。H2和总G9879G3355没超过注意值。G6117们在G16809G20576过G12255中严格G6365照规G14551操作。G18331G11004机械振荡G8873脱气，G2469G10628在振荡过G12255中，油G7691针G12661G4506G19393性有G5058异，在乳G14026G12661G3848G18108和G12661G14467与针筒之间会产G10995透气G12366间，振荡过G12255会有漏气G5785况G2469G10995，影响G6980据准确性。因G8504G6117们在乳G14026堵G3848涂G990G4506G4565脂，G12661G14467和针筒之间G9036油加以G4506G4565，G16809G20576证明G3835G3835加强G1114G6984体G4506G4565性。6在线监测装置介绍61在线监测装置的G5529要性G19555着对电能G19668G8726量的增G3835，电力系统电压G12573级G993G7041提高，设备G4493量G993G7041增G3835，人们对供电可靠性提出G1114越来越高的要G8726。G1186近年来变压器的事故G5785况看，G16780G3822事故是在无任何先兆的G5785况G991G2469G10995，G17837G1186一G7053G19766说明G1114目前的G5132规G16809G20576项目和G16809G20576周G7411仍G4396在一G4462的局限性，一G1135事故先兆信息G993能G2462G7114捕捉G2052。因G8504电力运行各G2469供电G2345位都希望对G3835型电力变压器能开展有G6940G451G2462G7114的监测手段。G1186目前G3281G1881外变压器的在线技术G2469展来看，变压器色谱的在线G7828测技术是G11468对G6116熟G451G7380有G6940G451G7380受电力G18108G19388欢迎的技术。G1889者，G1186变电G12461安全运行的重要性与在线监测装置的价格来比G17751，在技术经济G990有显著的优势，既提高G1114变电G12461运行的G12661理水平，又可为状G5589G7828修体系奠G4462G3534础。因G8504其具有重要的G10628实意义和实G11004价值。G1186G7828测机理G990讲，G10628有油中气体G7828测产品G3534本G990分为以G991几G12879A气G11468色谱G8873通过色谱柱中的G3278G4462G993通气体组分G9213度感G5224系G6980G993通，得G2052分G12175，气体通过G7828测转换G6116电信号，经A/DG18331G19610后获得气体组分的色谱出G4804图。根据组分G4804高G6122G19766G12227进行浓度G4462量分析。G3835G18108分变压器产品的在线监测都G18331G11004G17837一原理。B阵列G5347气G6947感传感器G8873G18331G11004G11013G3822个G6947传感器组G6116的阵列，G11013G1122G993通传感器对G993通气体的G6947感度G993G2528，而气体传感器的交叉G6947感是G7509其G3809G7446的非线性关系，G9052除交叉G6947感的影响，G1186而G993G19668要对G9163G2524气体进行分G12175，就能实G10628对各种气体浓度的在线监测。C红外光谱G8873红外光谱气体G7828测原理是G3534G1122气体分G4388G2572收红外光的G2572光度G4462G5471（比尔G4462G5471），G2572光度与气体浓度以G2462光G12255具有线性关系。G11013光谱扫描获得G2572光度并通过G2572光度G4462G5471G16757G12651可得G2052气体的浓度。G17837种G7053G8873具有扫描速度G5567，测量G12946度高的特点。G6117们在枫泾G10628场色谱跟踪G7411间，每G3837要G2474几次油G7691，加重G1114油务人员的工作量。为G1114投G1849运行后实G7114监测G16825换流G12461主变的运行状G5589，每个换流变都安装G1114MGA20006型色谱在线监测系统。经过3个月G6117G