引言

电力变压器承担着电力系统中电能转换的任务。变压器能否正常工作，直接影响电网的稳定运行。随着运行电压的不断提高，对电力的需求逐渐增加，油色谱技术也在不断改进。目前，通过提取变压器油中溶解的气体，气相色谱分析是分析和确定变压器内部故障类型的重要手段。在智能电网的背景下，开始逐步推广在线监测油色谱技术，但由于无法监测装置的气体负荷，如果不在运行维护周期内进行现场运行维护，运行维护人员无法提前发现气体负荷，导致设备缺陷频繁，影响在线率指标，随着现代技术的快速发展和远程传输处理器的引入，在线监控装置不断更新，大多数变电站实现了安装试运行，是智能电网的初步显示。

1色谱在线监测装置的分类

目前，处理变压器油溶解气体的监测装置主要分为两种。一种传统的色谱装置是监测单组分氢气和可燃气体的含量，主要使用渗透膜实现油气分离，以气敏元件为核心传感器，该装置可以对故障进行初始报警，该装置脱气简单，可以快速平衡氢气。但该装置也有一定的缺点，其油气分离平衡时间较长，通常需要10个～100小时，并不能实现真正的色谱在线监测。如果渗透膜位于油路不循环的死油位置，很容易导致导油。

故障监测严重滞后。

另一种是监测多组分气体含量的在线色谱装置，该装置可用于4对4～详细测试7种成分的气体含量，采用动态顶空脱气法进行测试，或利用空气实现中空纤维膜的渗透。该装置整体操作过程简单，操作环境和技术要求低，脱气效率高，耗时短，可实现传统实验室色谱装置的灵敏度和准确性。因此，一般建议使用第二种在线监测装置进行色谱分析。

2色谱在线监测装置的原理

采用这种色谱在线监测装置，关键在于油气分离和气体实际含量检测。以动态顶空脱气技术为例，采用氮气（同性质流动气体也可替代）对待监测样品进行挥发性吹扫，并持续进行气相提取。通过这种多次取样方法，可以充分提取样品中的挥发性成分，其提取效果优于实验室的机械冲击仪系统。气体完全提取后，用专业的吸附装置浓缩样品。吹扫操作后，测得的成分进入吸附装置进行再处理。此时，吹扫功能关闭，切换阀将吸附装置与色谱载气路连接，然后快速加热吸附装置的“捕集管”，对样品组进行分析，然后进入色谱柱进行进一步分析。采用该装置处理油气，只需15分钟即可完成进油脱气操作，样品可吹至色谱柱位置，实现色谱综合分析。

3色谱在线监测装置的特点

色谱在线监测装置具有传统监测装置所不具备的优点。通过该装置，可以实现全组分析。该装置可用于H2、CH4、C2H4、C2H2、CO、二氧化碳和其他组件的综合监测；此外，设备分析周期短，从仪器启动到最终色谱分析时间小于120分钟；该装置采用动态顶空脱气，充分提取油组分，可有效解决一些小油气的组分分析问题。此外，色谱在线监测装置安装更方便，可满足多个区域的监测要求。主机连接主油路管和变压器取样阀后，主变压器无需停电，设备安装调试可在半天内完成，主机可根据需要设置相应的监测对象。

4色谱在线监测装置的应用

4.1安装

色谱在线监测装置安装方便。在实际安装过程中，只需提前平整基础，将仪器放在指定基础上，通电后预留油路管道，准备工作完成。单台仪器的安装调试可在半天内完成，调试工作相对简单，耗时短，变压器不需要停电，优势突出。

4.2油路连接

油路连接主要由变压器放油阀和截止阀组成，由专业人员安装。安装完成后，截止阀可以为色谱在线装置提供需要监测的油样，也可以使用前排油口实现全密封取样，满足各种取样要求，方便相关人员在变压器底部对油样进行其他项目分析取样，每次运行前检查油路循环，避免分析样品为死油，导致分析误差或监测故障。

4.3试验数据

将在线监测装置与传统实验室监测装置进行比较，发现H2、CH4、C2H4、C2H2、CO、CO2等组分测试，两者的数据可比性较高，在线监控装置采集的数据更准确。

4.4在线监测

实现对油色谱在线监测系统载气量的实时监测；实时传输载气量并显示在后台。同时设置分级报警功能，即红线报警和黄线报警。当载气剩余量为整瓶气体的1/3时，显示黄灯提醒；当载气剩余量为整瓶气体的1/5时，可显示红灯报警，并可向运维人员发送报警信息，提前向装置运维人员提出预警，提前或及时处理载气欠压，避免因载气欠压导致装置掉线，影响在线率指标。某电力公司更换色谱在线监测装置后，发现变压器乙炔含量超过注意值，并及时反馈故障发生的实际时间，为电力公司及时处理故障提供有力支持。可见，采用色谱在线监测装置，可实现对大型变压器内部运行状态的实时监测，掌握设备的运行状态，及时控制故障，避免故障造成严重经济损失。

4.5数据传输

监控装置通过RS485总线将数据上传到监控主站，其测量结果可直接传输到监控系统上的终端计算机，监控工作系统终端可控制多个监控主机，实现远程统一控制。如果系统发现监控结果超过设定的报警值，系统会自动报警，并向工作人员发送报警信息，通知工作人员及时处理。色谱在线监控装置的突出优点是实时监控报警，可以减轻工作人员的工作负担，有效避免一系列电力事故。

结束语

色谱在线监测装置为大型变压器的安全运行提供了强有力的保证，为变压器状态维护提供了可靠的技术支持。采用色谱在线监测装置，补充传统变压器溶解气体监测手段，优势突出，符合国家相关标准要求，提高电网整体安全运行高度。