专利名称:油浸式变压器中六氟化硫气体的检测设备及方法
技术领域:
本发明属于电气工程技术领域,具体涉及一种油浸式变压器中六氟化硫气体的检测设备及方法。
背景技术:
变压器绝缘油与六氟化硫气体是电力行业常用的绝缘介质,两者不能混用,但如果油浸式变压器油气套管中绝缘气体六氟化硫漏入绝缘油介质侧,会导致变压器差动保护动作或者瓦斯动作,严重影响了设备安全稳定运行。此类故障发生后六氟化硫气体会部分溶于绝缘油介质中,其他则会进入瓦斯集气盒中。溶于绝缘油中的六氟化硫气体,能通过震荡脱气与氢气、烷烃等一起脱出,在进行常规变压器油中溶解气体分析过程中,六氟化硫气体会对气相色谱仪的镍转化炉造成毁灭 性影响。而瓦斯集气盒中气体的采集也不可避免的会带入绝缘油,在进行瓦斯气中六氟化硫气体含量的检测时,绝缘油又会对六氟化硫专用色谱仪中的色谱柱造成损坏性影响,而且该方法不能分析瓦斯气中存在的绝缘油分解特征气体。基于这两个原因,使用常规分析仪器与方法不仅无法进行六氟化硫气体渗漏故障判断,而且还会造成分析仪器的损坏。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足,针对变压器油中溶解气体分析色谱仪不能用于六氟化硫气体分析、六氟化硫专用色谱仪不能用于绝缘油分解特征气体分析以及对绝缘油高敏感性的缺陷,提出一种可用于油浸式变压器中绝缘油分解特征气体与六氟化硫气体同时检测的设备及方法。为了达到上述目的,本发明提供的技术方案为所述油浸式变压器中六氟化硫气体的检测设备包括载气发生装置,与载气发生装置连接的吸油柱,分别与吸油柱连接的A色谱柱和B色谱柱,与A色谱柱连接的FID检测器和与B色谱柱连接的TCD检测器;所述载气发生装置与吸油柱之间设有进样口。其中,所述吸油柱为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的WX-Ol型吸油柱;所述A色谱柱和B色谱柱均为填充柱;所述A色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-01型固定相,柱长I一5米;B色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w_03型固定相,柱长I一 5米。一种基于上述设备检测油浸式变压器中六氟化硫气体的方法,包括如下步骤(I)取一定浓度和一定体积的组分为六氟化硫、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的标准气体;该标准气体可市售,其浓度和体积决定于厂家生产规格;(2)采用常规气相色谱分析方法,从进样口注入标准气体,在载气流动作用下,标准气体通过吸油柱后平均分成两路(两条气路中的气体相同,通过不同的处理和检测方法得到不同气体的检测结果),一路通过A色谱柱分离甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种烃类组分,并通过FID检测器确定出峰时间及峰高参数,实现甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种烃类组分的标定;另一路通过B色谱柱分离六氟化硫,并通过TCD检测器确定出峰时间及峰高参数,实现六氟化硫的标定;其中,所述载气为氮气,氮气能达到对被测气体分离并检测的效果,能作为TCD、FID检测最佳载体,载气流速为I一30mL/mL ;A色谱柱和B色谱柱柱温均为50—800C ;TCD检测器温度为60— 80°C ;(3)采用常规方法,从待测变压器油中脱出溶解气体作为样品气体,或从待测变压器的瓦斯集气盒中取出瓦斯气体作为样品气体;取与步骤(I)相同体积的样品气体,按照步骤(2)所选色谱条件及步骤对样品气体组分及含量进行分析,得到样品气体中的成分组成,特别是样品气体中六氟化硫的含量。其中,所述吸油柱为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的WX-Ol型吸油柱;所述A色谱柱和B色谱柱均为填充柱;所述A色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-01型固定相,柱长1-5米;B色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产 的w-03型固定相,柱长1-5米。与现有技术相比,本发明的有益效果为对于怀疑有六氟化硫气体渗漏进入变压器的情况,通过取变压器油样或瓦斯气样采用本发明方法可以在分析常规油中溶解气体的同时了解六氟化硫气体的渗漏情况,避免对变压器油中溶解气体分析色谱仪与六氟化硫专用色谱仪的损坏,特别是及时确认六氟化硫气体渗漏进入变压器对于保证变压器安全稳定运行具有重要意义。
图I为本发明设备的结构示意图;图2为本发明实施例中Iml标准气体获得的分析数据图;图3为本发明实施例中Iml样品气体获得的分析数据图。图I中,I-载气发生装置;2-进样口 ;3_吸油柱;4-色谱柱I ;5_FID检测器;6-色谱柱2 ;7-TCD检测器。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。实施例I参见图1,所述油浸式变压器中六氟化硫气体的检测设备包括载气发生装,1,与载气发生装置I连接的吸油柱3,分别与吸油柱3连接的A色谱柱4和B色谱柱6,与A色谱柱4连接的FID检测器5和与B色谱柱6连接的T⑶检测器7 ;所述载气发生装置I与吸油柱3之间设有进样口 2。其中,所述吸油柱3为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的WX-Ol型吸油柱;所述A色谱柱4和B色谱柱6均为填充柱;所述A色谱柱4中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-01型固定相,柱长I一5米;B色谱柱6中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-03型固定相,柱长I一5米。实施例2一种基于上述设备检测油浸式变压器中六氟化硫气体的方法,包括如下步骤(I)取ImL组分为六氟化硫、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的标准气体;该标准气体可市售,其浓度和体积决定于厂家生产规格;(2)从进样口注入标准气体,进样口温度为60°C,在载气流动作用下,标准气体通过吸油柱后平均分成两路,一路通过A色谱柱分离甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种烃类组分,并通过FID检测器确定出峰时间及峰高参数,实现甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种烃类组分的标定;另一路通过B色谱柱分离六氟化硫,并通过TCD检测器确定出峰时间及峰高参数,实现六氟化硫的标定;其中,所述载气为氮气,载气流速为15mL/mL ;A色谱柱和B色谱柱柱温均为60°C ;TCD检测器温度为60°C ;(3)从待测变压器油中脱出溶解气体作为样品气体,或从待测变压器的瓦斯集气盒中取出瓦斯气体作为样品气体;取与步骤(I)相同体积的样品气体,按照步骤(2)所选色谱条件及步骤对样品气体组分及含量进行分析。 其中,所述吸油柱为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的WX-Ol型吸油柱;所述A色谱柱和B色谱柱均为填充柱;所述A色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-01型固定相,柱长3米;B色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-03型固定相,柱长2米。上述方法的分析结果见表I、表2、图2和图3。表I :
Fl~Mjfj浓度 UL/L j峰高 mv
甲烧41210048
2乙烯1 89987
3乙烧2948367
4乙块1854424
5六氟化硫 4985860表2
Fl~i j浓度 UL/L j峰高 mv
甲烧44010732
2乙烯1 29808
3乙烧2828027
4乙块1794289
5六氟化硫 51600
权利要求
1.一种油浸式变压器中六氟化硫气体的检测设备,其特征在于,所述设备包括载气发生装置(1),与载气发生装置(I)连接的吸油柱(3),分别与吸油柱(3)连接的A色谱柱(4)和B色谱柱(6),与A色谱柱(4)连接的FID检测器(5)和与B色谱柱(6)连接的T⑶检测器;所述载气发生装置(I)与吸油柱(3)之间设有进样口(2)。
2.如权利要求I所述的设备,其特征在于,所述吸油柱(3)为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的WX-Ol型吸油柱。
3.如权利要求I所述的设备,其特征在于,所述A色谱柱(4)和B色谱柱(6)均为填充柱。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述A色谱柱(4)中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-01型固定相,柱长I一5米;B色谱柱(6)中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-03型固定相,柱长I一5米。
5.一种基于权利要求I至4任一项所述设备检测油浸式变压器中六氟化硫气体的方法,包括如下步骤 (1)取组分为六氟化硫、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的标准气体; (2)从进样口注入标准气体,在载气流动作用下,标准气体通过吸油柱后平均分成两路,一路通过A色谱柱分离甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种烃类组分,并通过FID检测器确定出峰时间及峰高参数,实现甲烷、乙烷、乙烯和乙炔四种烃类组分的标定;另一路通过B色谱柱分离六氟化硫,并通过TCD检测器确定出峰时间及峰高参数,实现六氟化硫的标定;其中,所述载气为氮气,载气流速为I一30mL/mL ;A色谱柱和B色谱柱柱温均为50— 80°C;T⑶检测器温度为60-80°C ; (3)从待测变压器油中脱出溶解气体作为样品气体,或从待测变压器的瓦斯集气盒中取出瓦斯气体作为样品气体;取与步骤(I)相同体积的样品气体,按照步骤(2)所选色谱条件及步骤对样品气体组分及含量进行分析。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述吸油柱为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的WX-Ol型吸油柱。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述A色谱柱和B色谱柱均为填充柱。
8.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述A色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-01型固定相,柱长I一5米;B色谱柱中固定相为武汉沃尔德工程技术有限公司生产的w-03型固定相,柱长I一5米。
全文摘要
本发明公开了一种油浸式变压器中六氟化硫气体的检测设备及方法。该设备包括载气发生装置,与载气发生装置连接的吸油柱,分别与吸油柱连接的A色谱柱(4)和B色谱柱(6),与A色谱柱连接的FID检测器和与B色谱柱连接的TCD检测器;所述载气发生装置与吸油柱之间设有进样口。对于怀疑有六氟化硫气体渗漏进入变压器的情况,本发明方法基于上述设备通过取变压器油样或瓦斯气样采用本发明方法可以在分析常规油中溶解气体的同时了解六氟化硫气体的渗漏情况,避免对变压器油中溶解气体分析色谱仪与六氟化硫专用色谱仪的损坏,特别是及时确认六氟化硫气体渗漏进入变压器对于保证变压器安全稳定运行具有重要意义。
文档编号G01N30/02GK102967671SQ201210478579
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者胡旭, 周舟, 钱晖, 刘小玲, 陶靖 申请人:湖南省电力公司科学研究院, 国家电网公司