一種變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在線同步比對準確度的評價方法與流程

2024-03-06 10:32:15 1

本發明屬於電力技術領域，具體涉及一種變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在線同步比對準確度的評價方法。

背景技術：

隨著我國電力行業的快速發展，220kV及以上電壓等級的變壓器均配備了變壓器油在線監測裝置。油中溶解氣體監測裝置是公認的預防充油電氣設備故障最為有效的方法之一，分為離線和在線測試兩種。如何保證變壓器油中溶解氣體監測裝置的檢測準確性顯得尤為重要，傳統作法是選擇利用定期色譜離線比對的方式解決在線監測裝置的檢測準確性。雖然離線氣相色譜分析法具有選擇性好、分離性能高、分離時間快、靈敏度高、適用範圍廣和技術成熟等優點，但也存在其固有的原理缺陷，例如，脫氣作業存在人為誤差，監測曲線的人工修正也會加大誤差；從取油樣到油氣分離再到實驗室分析，作業程序複雜，花費時間長等缺點。不能反映出在線監測裝置的真實檢測準確性，只能認為是一個趨勢判定。

技術實現要素：

本發明專利所要解決的技術問題是提出一種變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在線同步比對準確度的評價方法，本方法通過已檢定的光聲光譜在線監測裝置與本發明同時對變壓器仿真裝置提供的油樣進行檢測，解決了變壓器油中溶解氣體在線監測數據不準確的問題，並提升了在線監測裝置實時監督變壓器運行健康狀況時檢測數據的可信度。

為實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：

一種變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在線同步比對準確度的評價方法，包括以下步驟：

（1）將經檢定合格的光聲光譜在線監測裝置作為基準儀器；

（2）待檢儀器和基準儀器通過不同的並行接口分別與變壓器仿真配油裝置連接；

（3）變壓器仿真配油裝置進行自清洗，並輸入變壓器油；

（4）變壓器仿真配油裝置連接標準氣體氣瓶組配置油樣；

（5）所述待檢儀器與基準儀器同時檢測變壓器仿真配油裝置的油樣；

（6）通過計算機進行數據比對，確認待檢儀器檢測數據的準確性。

進一步地，步驟（1）中的光聲光譜在線監測裝置需檢定合格，其各組分含量的最高、低檢測限要優於待檢儀器的最高、低檢測限範圍。

進一步地，，步驟（2）中變壓器仿真配油裝置具有不少於2個接口，所述變壓器仿真配油裝置能夠對自身輸入變壓器油、標準氣體，同時又能夠給待檢儀器、基準儀器輸出配置的油樣。

進一步地，，步驟（5）的油樣檢測要求為：待檢儀器和基準儀器在相同工況下，對同一油樣的檢測結果進行比對。

本發明具有的優點和積極效果是：

（1）本發明專利實現了變壓器油中溶解氣體在線監測裝置檢測準確度的在線同步比對；

（2）本發明專利有效的避免了傳統離線色譜比對中人為因素、環境因素對試驗結果的影響，反映出了在線監測裝置的真實檢測情況。

附圖說明

圖1為一種變壓器油中溶解氣體在線監測裝置在線同步比對準確度的評價方法的流程圖；

附圖中：1-變壓器油仿真裝置、2-變壓器油桶、3-標準氣瓶組、4-待檢儀器、 5-基準儀器、6-比對工作站、7-變壓器油仿真裝置排空閥、8-變壓器油仿真裝置油樣輸出閥、9-變壓器油仿真裝置回油閥。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發明進行具體描述和說明：

一種變壓器油中溶解氣體在線監測裝置準確度在線同步比對評價方法的具體實施方案，由色譜校驗比對實驗室定期組織一次220kV及以上等級的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置檢測準確度在線同步比對試驗，來評價在線監測裝置的測量準確性、重複性。所述變壓器仿真配油裝置連接到變壓器油罐，對變壓器仿真裝置進行清洗後注入10 L變壓器油，再連接到標準氣瓶組輸入定量有國家標準物質證書的標準氣體後進行循環加熱。所述待檢儀器和經檢定合格的光聲光譜在線監測裝置同時連接到變壓器仿真配油裝置，同時對變壓器仿真配油裝置中的油樣進行檢定，以光聲光譜在線監測裝置為基準對待檢儀器的檢測數據進行評價。

本發明以對滏陽站1#主變變壓器油中溶解氣體在線監測裝置進行現場校驗為例，詳細解釋本發明。

1校驗數據進行評價標準和依據

1.1 GB/T 17623-1998《絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》

1.2 DL/T 722-2000 《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》

1.3 DL/Z 249-2012 《變壓器油中溶解氣體在線監測裝置選用導則》

1.4 Q/GDW 540.2-2010變電設備在線監測裝置檢驗規範第2部分：變壓器油中溶解氣體在線監測裝置

1.5 GB 2536-2011電工流體變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油

2校驗所需儀器

2.1光聲光譜在線監測裝置HPAS-100；編號1312008；

2.2標準氣體氣源箱QY-07B；編號071140001；

2.3變壓器仿真配油裝置XY-10LB ；編號11120003；

3校驗內容及要求

3.1 測量誤差試驗

3.1.1 製備油樣

3.1.1.1 向變壓器仿真配油裝置中注入新變壓器油；對裝置中變壓器油進行真空脫氣，製備空白油；通入一定量的配油樣用氣體並與空白油充分混合，配製出一定濃度的「油樣」。

3.1.1.2 油樣中所含氣體成分濃度應該符合下列要求：

3.1.1.2.1 最低檢測限值（允許偏差-10%～30%）、最高檢測限值（允許偏差-30%～10%）；

3.1.1.2.2 烴類氣體小於10μL/L 油樣1個，10μL/L至150μL/L大致成等差關係的不少於4個；

3.1.1.2.3 介於150μL/L和最高檢測限值兩者之間、氣體含量大致成等差關係的不少於4個。

3.1.1.3 油樣主要包括多氣體成分，必要時也可以配製單氣體成分。

3.1.2 油樣分析

3.1.2.1 將「油樣」接入變壓器油中溶解氣體在線監測裝置進行分析測試，取相同油樣用光聲光譜在線監測裝置進行分析測試，且光聲光譜在線監測裝置的重複性滿足GB/T 17623中9.1 的要求，以光聲光譜在線監測裝置測量結果為基準。

3.1.2.2 合格判據：按下式計算測量誤差，偏差值應滿足表1、表2的要求。

3.1.2.3 油樣採集、脫出油樣中的溶解氣體、用光聲光譜在線監測裝置分離、檢測氣體組分等各步驟，應嚴格按照《GB/T 17623-1998 絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法》的有關規定執行。

表1 多組分在線監測裝置技術指標

表2 少組分在線監測裝置技術指標

3.2 測量重複性檢驗

3.2.1 針對同一油樣（以單一組分乙烯C2H4，濃度50μL/L 配製），連續進行3次在線監測裝置油中氣體成分分析，比較5次測量結果。

3.2.2合格判據：最大與最小測量結果之差不超過3次平均值的10%，且各次測量結果的測量誤差均符合表1、表2 的要求。

測量重複性計算公式如下：

要求：1）當油中溶解氣體含量大於10μL/L時，測量重複性<10%。

2)當油中溶解氣體含量不大於10μL/L時，測量重複性<20%。

4現場校驗過程

首先將在線色譜監測裝置（待檢儀器）和光聲光譜在線監測裝置（基準儀器）通過自身的管路與變壓器取油出口連接，啟動在線色譜監測裝置和光聲光譜在線監測裝置分別檢測變壓器油中溶解氣體含量，記錄兩臺儀器的監測數據後，將在線色譜監測裝置和光聲光譜在線監測裝置通過自身的管路與變壓器仿真配油裝置進行連接，啟動在線色譜監測裝置和光聲光譜在線監測裝置分別檢測仿真配油裝置中的油中溶解氣體組分含量，記錄兩臺儀器的監測數據，並分析測量誤差、重複性。

4.5 校驗數據

利用光聲光譜在線監測裝置分析現場變壓器油及其變壓器仿真配油裝置內的油樣，並記錄在線色譜的數據及光聲光譜在線監測裝置的測量數據，根據二者的數據計算在線色譜儀的測量誤差和重複性。

5在線色譜儀校驗結果

表3 低濃度氣體檢測結果

表4 中濃度氣體檢測結果

表5 高濃度氣體檢測結果

6在線色譜儀的校驗結論

利用變壓器油中溶解氣體在線檢定系統對滏陽站1#主變變壓器油中溶解氣體在線監測裝置進行現場校驗，確定滏陽站1#主變變壓器油在線監測裝置校驗結論如下：

6.1 1#主變在線監測裝置的最小檢測周期為2小時。

6.2 1#主變在線監測裝置利用變壓器本體油樣與光聲光譜在線監測裝置比對時發現，乙烷未檢出，氫氣的測量誤差為168.53%，一氧化碳的測量誤差為63.5%，乙烯的測量誤差為61.7%。

6.31#主變在線監測裝置利用變壓器仿真配油裝置內的中濃度油樣與光聲光譜在線監測裝置比對發現，氫氣的測量誤差為31.49%，一氧化碳的測量誤差85.87%，二氧化碳的測量誤差71.11%。

6.41#主變在線監測裝置利用變壓器仿真配油裝置內的高濃度油樣與光聲光譜在線監測裝置比對發現，一氧化碳的測量誤差86.53%，二氧化碳的測量誤差90.94%。

6.5經現場檢定寧波理工的變壓器油中溶解氣體在線監測裝置，在三種不同濃度的油樣下測量誤差中有8項超過30%，乙烯的重複性超標，不符合「Q/GDW 540.2-2010變電設備在線監測裝置檢驗規範第2部分：變壓器油中溶解氣體在線監測裝置」中測量誤差、測量重複性的要求。

6.6釜陽站1#主變變壓器油中溶解氣體在線監測裝置需要廠家及時調整儀器設備的測量精確度、重複性。

以上所述實施方式僅為本發明的優選實施例，而並非本發明可行實施的窮舉。對於本領域一般技術人員而言，在不背離本發明原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而易見的改動，都應當被認為包含在本發明的權利要求保護範圍之內。