变压器油中溶解气体色谱在线分析

1 装置流程

变压器油中溶解气体气相色谱在线分析采集装置（简称色谱在线分析采集装置），可安装在变压器附近或直接安装在变压器上。该装置可对油中溶解气体 进行分析，监视油中气体含量的变化，在气体继电器未动作之前预测变压器内部缺陷的存在和发展，并将分析结果采集后传输给生产部门。

1.变压器2.油气分离装置3.进样器4.色谱柱5.热导池6.阻尼管7.转化炉8.氢火焰控制卡C、D数据采集卡E通讯卡该装置由油气分离部分、组分分离部分、数据采集部分、数据分析及智能专家管理系统等组成。

在分析过程中，变压器油经循环泵送到油气分离装置进行油气分离后，试验用油排掉。被分离出的混合气体在载气的作用下进入组分分离器后排空，经计算机的控制卡、数据采集卡、通讯卡后完成了控制、采集、分析、处理、通讯等过程。

2油气分离

油中气体及特征气体能在绝缘油中溶解，溶解量由气体种类、气体压力、油温度来决定。当油浸变压器内部发生异常时，绝缘油乃至固体绝缘物进行热分解，此时若出现气体，便溶解在绝缘油中。

溶解于油中的气体量与气体的压力成比例（Henry法则），同时也和本生系数（Bunsen系数）成比例。所谓本生系数是当油面上的气体压力为10时，对1mL油中的气体饱和溶解量换算为标准状态Pa）下所用的系数。

气体在油中溶解及油中扩散溶解于油中的气体量，向着与油面上的气体压力保持平衡的方向变化，平衡条件可用下式表示。

式中P油面上的气体压力分压大气压1mL油中的溶解气体量变压器本生系数时，气体在油中溶解到平衡为止时，气体从油中向空气中扩散。

（a）充油时（容积为V（b）油气分离时（容积为V 2 .2油中溶解气体量在一个充满油的闭合系统中，将容积从V增大到V）时推导油中溶解气体量如下：式中X油气分离后油样中气体的含量当油和油面上的空间为一 个闭合系统时，则式中V油气分离容器的充油容积油气分离时油气分离容器及空间油气分离前油样中气体的含量将式（1）、式（2）整理为P的形式时，解X将X 代入式（1）得：当V时，将式（3）除P得：将表1本生系数K代入式（4）中，则油定量室B储气室C脱气室2 .3分离流程当变压器内部某一点发生故障时，将产生一个高浓度的气体向外扩散，直到平衡为止。多少时间气体浓度达到溶解平衡，取决于变压器的油量和故障严 重程度，因此应随时监视变压器油中溶解气体的变化，使气体在没有达到溶解平衡之前就将油样经循环油泵送到监测装置入口进行分析。

根据在闭合系统中油中溶解气体的溶解扩散原理，采用波纹管和薄膜设计的油气分离装置进行油气分离，其装置流程如图4所示。该装置是将定量油送到 波纹管上方，利用波纹管压缩的空间进行油气分离，用薄膜来减少油气分离过程中的死角体积和采集油中溶解的气体量，并采用六通阀定量地将气体送到组分分离装 置处进行分析。

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