色譜在線監測系統關鍵技術分析（上）

　　一、取油及回油方式要確保安全可靠
 

　　變壓器發生火花放電故障的主要原因是油中雜質的影響。雜質由水分、纖維質(主要是受潮的纖維)及絕緣油析出氣體形成的氣泡等構成。在電場中，雜質首先極化，被吸引向電場強度zui強的地方，即電極附近，并按電力線方向排列。于是在電極附近形成了雜質“小橋”。如果極間距離大、雜質少，只能形成斷’續“小橋”。“小橋”的導電率和介質常數都比變壓器油大，從電磁場原理得知，由于“小橋”的存在，會畸變油中的電場。因為雜質的介電常數大，于是放電首先從這部分油中開始發生和發展，油在高場強下游離而分解出氣體，使氣泡增大，游離又增強。而后逐漸發展，使整個油間隙在氣體通道中發生火花放電，所以即使油中的溶解氣體未超標，但是油中氣泡多時也容易引發火花放電故障。
 

　　在線監測取油回油的過程中，必須要對油中殘氣進行處理，避免造成安全隱患。各種油氣分離方法中，動態頂空方法需要在脫氣過程中不斷載氣，使采集的油樣中充滿載氣，如果直接回油，在油泵的作用下，會形成很多氣泡，很可能造成“小橋”放電，甚至可能引起氣體繼電器動作。因此采用此種方法的產品一般采用放油的方式，雖然容易造成變壓器油的損耗，但是這是一種負責任的方式。
 

　　二、氣體定量檢測技術
 

　　采用高靈敏的檢測器用氣相色譜原理進行氣體定量檢測時，一般采用熱導檢測器(TCD)和氫離子火焰檢測器(FID)進行檢測。這兩種檢測器的特點是響應速度快，但熱導檢測器的靈敏度低，不能滿足變壓器油中溶解氣體分析對zui低檢測限的要求；氫離子火焰檢測器的靈敏度很高，能夠滿足要求，但檢測過程需要氫氣、空氣、氮氣三種氣源，而且需要點火，不便于在線監測使用。
 

　　為此，變壓器色譜在線監測系統中通常采用廣譜型半導體氣體檢測器。一般廣譜型半導體氣體檢測器的檢測靈敏度也不理想，尤其是響應速度不能滿足要求，在檢測時存在峰拖尾現象，嚴重影響檢測的精度。MGA2000—6采用納米晶半導體材料添加稀有金屬研制成功廣譜型納米晶半導體氣體檢測器，由于納米晶材料具有松散的顆粒結構，但于氣體的迅速擴散，從而提高了響應速度和檢測靈敏度。應用表明，檢測效果十分理想。在相同色譜分析條件下，常自動跟蹤色譜基線色譜定量分析是通過測量組分峰偏離基線的高度來進行定量的，必須消除原始色譜的基線干擾。基線的合理準確劃分直接影響定量的精度，而在線分析沒有人工的干擾，因此，必須有基線自動跟蹤功能。一系統采用小波變換技術，有效的實現基線自動跟蹤，從而保證了檢測的精度。由于色譜曲線基線漂移過大造成了基于輪廓提取的基線不準確，因此，采用小波初步提取基線，然后把原色譜數據減去小波提取的基線后，再用輪廓提取的方法來做基線提取，zui后把小波提取的基線和輪廓提取的基線相加便獲得所要的基線。由于小波提取的是基線波動的大致趨勢，若把原色譜數據減去小波提取的基線，就可以減少色譜曲線的基線漂移過大，從而提高基于輪廓提取方法進行基線提取的準確性。