一种变压器油快速色谱分析仪及其分析方法与流程

本发明涉及变压器油分析，具体为一种变压器油快速色谱分析仪及其分析方法。

背景技术：

1、变压器油是变压器正常运行的重要介质之一，可以有效隔离、冷却和保护变压器的绝缘系统。随着变压器的使用时间的增加，变压器油的化学和物理性质会发生变化，会出现一些指标超标或异常，这些指标异常可能会导致变压器出现故障，危及变压器的正常运行。因此，及时监测变压器油的化学指标变化，进行诊断评估，可以有效预防变压器故障的发生。

2、油色谱在线监测装置是采用广谱型气相色谱分析原理，实现变压器油中溶解

3、气体的在线监测。当变压器存在局部过热或局部放电时，故障部位的绝缘油或固

4、体绝缘物将会分解出小分子烃类气体（如ch4、c2h6、c2h4、c2h2 等）和其他气体（如h2、co、、co2等）。上述每种气体在绝缘油中的浓度和油中可燃气体的总浓度（tcg）均可作为变压器内部故障诊断的指标。

5、例如中国专利申请号为cn202020662601.x公开了一种用于检测变压器油溶解气中烃类的气相色谱仪，所述的气相色谱仪包括分别与六通阀连接的第一色谱柱、第二色谱柱和检测器，所述第一色谱柱的另一端连接有与第一载气通入管路连通的进样器，其中第一色谱柱连接的是六通阀的①号口，第二色谱柱两端分别连接六通阀的③号口和六通阀的⑥号口，检测器连接六通阀的②号口，六通阀的④号口设有针阀，六通阀的⑤号口与第二载气通入管路连通。上述色谱仪在使用时难以连续进行，在使用时需要经过取样、油气分离，之后将油液回流，且每次分析均需要进行上述操作，效率较低，且难以连续进行，不能实现实时监测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种变压器油快速色谱分析仪及其分析方法，以解决上述背景技术中提出的每次分析均需要取样、油气分离、油液回流，效率较低，且难以连续进行，不能实现实时监测的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器油快速色谱分析仪，包括：

3、脱气模块，所述脱气模块包括油样采集单元和油气分离单元，所述油样采集单元的输出端与油气分离单元建立连接，所述油样采集单元上连接进油管和回油管，所述进油管的管路上设置有进油阀、压差泵，所述回油管的管路上设置有回油阀；

4、色谱模块，所述色谱模块包括样气进样单元、气体分离单元、气体检测单元，所述样气进样单元的输出端与气体分离单元连接，所述气体分离单元的输出端与气体检测单元连接；

5、载气模块，所述载气模块上存储有压缩载气，压缩载气输出至样气进样单元、气体分离单元；

6、智能监测模块，所述智能监测模块包括数据采集单元、控制及数据处理单元和通讯控制单元，所述数据采集单元的输出端与控制及数据处理单元连接，所述控制及数据处理单元的输出端与通讯控制单元连接，所述智能监测模块与脱气模块、色谱模块和载气模块建立连接；

7、电气控制模块，所述电气控制模块包括垫起检测单元，所述电气控制模块与脱气模块、色谱模块和载气模块建立连接。

8、优选的，所述油气分离单元内为磁力搅拌分离设备，且磁力搅拌分离设备为密封结构，所述磁力搅拌分离设备上设置抽真空设备。

9、优选的，所述样气进样单元括六通阀定量管，所述六通阀定量管的输出端与色谱柱连接，检测器连接在色谱柱上，所述六通阀定量管包括六个接口，分别为接口1、接口2、接口3、接口4、接口5和接口6，接口1和接口6之间连通，油气分离单元与接口1连接，接口2和接口3连通，接口2还与接口5连通。

10、优选的，所述气体检测单元包括色谱柱和检测器，接口3与色谱柱进口连接，所述检测器连接在色谱柱上。

11、优选的，所述载气模块包括压力提供管，所述压力提供管的管路上依次连接稳流阀、稳压阀和载气阀，且在稳流阀、稳压阀之间设定压力检测器，所述压力检测器为压力传感器或者压力表，压力提供管与接口4连接。

12、优选的，所述气体分离单元为基于冷阱技术的杂质分离装置。

13、一种变压器油快速色谱分析仪的分析方法，具体步骤如下：

14、色谱分析仪运行时，采用差压泵将变压器油吸入到油样采集单元中，通过内部差压泵进行油样循环，通过油气分离单元实现油气分离，得到故障特性气体；

15、将故障特性气体导入样气进样单元，样气进样单元中的混合故障气体在压缩载气的推动下进入气体检测单元，通过气体检测单元对不同气体具备不同的亲和作用，将故障特性气体依此分离，按出峰顺序对故障特性气体逐一进行检测，并将故障气体的浓度特性转换成电信号；

16、智能监测模块对电信号进行转换处理、存储，数据采集单元获取色谱分析仪日常监测原始数据，控制及数据处理单元对原始数据进行分析处理，分别计算出故障气体各组份及总烃含量，再通过后台主控计算机故障诊断专家系统对原始数据进行综合分析诊断，实现变压器故障的在线监测分析，同时通讯控制单元可就地输出多路无源触点式报警信号直接进入用户自控系统，另设油中微水检测系统，油中微水检测系统通过外置微水在线检测装置实现，并将检测数据导入油色谱在线监测数据库，实现变压器运行状态的综合诊断；

17、电气控制模块用于对上述检测过程按照步骤进行。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、通过脱气模块的设置，能够将油样自动进行取样、油气分离和回流，且能够连续进行，实现对变压器油实时监测的目的，提高分析效率。

20、单台数据采集器采集分析获得的变压器油运行状态数据经局域网交换机上传至系统后台主控计算机。数据经系统专用综合分析与故障诊断软件处理，实现报表、数据趋势分析、故障诊断与报警、tcp/ip、gprs 等方式数据远程传输与控制等系统功能，并形成后台主控计算机统一控制的网络式油色谱在线监测装置。

21、油色谱在线监测装置软件由数据采集器嵌入式工控机系统运行与控制软件、后台数据综合管理与故障诊断软件及数据远程访问软件共三个部分组成。满足了变压器设备在线状态检修的需要，实现了数据分析、数据显示、实时监测、报表、参数设置等功能，操作简单，维护方便。

技术特征：

1.一种变压器油快速色谱分析仪，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种变压器油快速色谱分析仪，其特征在于：所述油气分离单元内为磁力搅拌分离设备，且磁力搅拌分离设备为密封结构，所述磁力搅拌分离设备上设置抽真空设备。

3.根据权利要求1所述的一种变压器油快速色谱分析仪，其特征在于：所述样气进样单元括六通阀定量管，所述六通阀定量管的输出端与色谱柱连接，检测器连接在色谱柱上，所述六通阀定量管包括六个接口，分别为接口1、接口2、接口3、接口4、接口5和接口6，接口1和接口6之间连通，油气分离单元与接口1连接，接口2和接口3连通，接口2还与接口5连通。

4.根据权利要求3所述的一种变压器油快速色谱分析仪，其特征在于：所述气体检测单元包括色谱柱和检测器，接口3与色谱柱进口连接，所述检测器连接在色谱柱上。

5.根据权利要求3所述的一种变压器油快速色谱分析仪，其特征在于：所述载气模块包括压力提供管，所述压力提供管的管路上依次连接稳流阀、稳压阀和载气阀，且在稳流阀、稳压阀之间设定压力检测器，所述压力检测器为压力传感器或者压力表，压力提供管与接口4连接。

6.根据权利要求1所述的一种变压器油快速色谱分析仪，其特征在于：所述气体分离单元为基于冷阱技术的杂质分离装置。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的变压器油快速色谱分析仪的分析方法，其特征在于，具体步骤如下：

技术总结
本发明属于变压器油分析技术领域，具体为一种变压器油快速色谱分析仪及其分析方法，包括：脱气模块，所述脱气模块包括油样采集单元和油气分离单元，所述油样采集单元的输出端与油气分离单元建立连接，所述油样采集单元上连接进油管和回油管，所述进油管的管路上设置有进油阀、压差泵，所述回油管的管路上设置有回油阀；色谱模块，所述色谱模块包括样气进样单元、气体分离单元、气体检测单元，所述样气进样单元的输出端与气体分离单元连接，所述气体分离单元的输出端与气体检测单元连接。通过脱气模块的设置，能够将油样自动进行取样、油气分离和回流，且能够连续进行，实现对变压器油实时监测的目的，提高分析效率。

技术研发人员：王邸博,卓然,贾磊,黄之明,罗颜,高萌,成传晖,杨伟鸿,陈秋霖,赵思诚
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17