变压器油,工业白油,抗磨液压油专业厂家—淄博勤润

０、引言
绝缘油因具有良好的绝缘、冷却、灭弧等特点，被广泛应用于电力变压器、套管、互感器、断路器等高压电器设备中。当设备内部出现放电、过热等缺陷时，会引起绝缘油油中溶解气体的量值产生变化。油色谱检测是对充油设备油中溶解气体跟踪的最直接的手段，因其灵敏度高、试验操作便捷、适用范围广等优点，目前在充油设备故障检测与诊断中受依赖度最高 。但在现场工作中，因检测设备零部件老化、检测过程中细节把控不严等原因，导致检测结果偏离真实值，造成了对设备状态的误判。为掌握各实验室的仪器状态、人员的检测能力，高效支撑充油主设备的故障分析与诊断，国网四川省电力公司电力科学研究院于2022年7月组织四川省电力公司域内所有实验室开展油色谱比对试验。比对样品为低、中两个不同浓度的油样，要求每个检测人员均需完成这两个样品的检测，且每个样品均提供连续两针的检测值。最终共收到35个实验室、64台色谱仪、105人的比对结果。通过对各实验室比对结果进行分析，一一核对各检测人员比对全过程的数据、图谱等，对数据进行深度挖掘，并结合个人的工作经验，下面对油色谱检测数据误差的来源进行简要分析。
１、环境信息输入偏差的影响
比对试验所提供的低浓度（样品一）、中浓度（样品二）两个油样的各组分检测结果中位值如表１所示。
根据GB/T17623-2017《 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》中绝缘油油中溶解气体各组分浓度计算公式，如式（１）所示，可知采用气相色谱法对油中溶解气体进行检测时，试验环境温度、环境压力都直接参与检测结果的计算。通过公式计算可知，当输入的环境压力高于真实值，将导致检测结果高于真实值；当输入环境温度高于真实值，将导致检测结果低于真实值。所以，准确输入试验环境信息是试验必要环节。
２、仪器零部件老化的影响
通过对各实验室进行比对试验，从仪器、人员、配件等多方面进行分析，发现大部分的检测结果中，仪器零部件老化主要会对单组分或几种组分引起较大偏差，不会同时引起所有组分的偏差，其中引起误差最直接的因素就是色谱柱失效。
2.1、色谱柱失效
2.1.1、引起H2结果偏高
H2作为主要故障特征气体之一，在设备发生放电性、过热性故障时均会产生，与其他故障特征气体联合分析，可有效评判设备的故障类型。
但如果在检测量值上发生较大的偏差，则可能对设备状态进行误判。 例如1号实验室，其比对结果如表2所示，可以看出低浓度（样品一）、中浓度（ 样品二）样品的检测结果显示H2量值都明显偏高，但其他组分未见明显差别。
2.1.2、引起CO结果偏低
CO和CO2作为充油设备内部故障是否涉及到固体绝缘的评判性气体 ，准确地捕捉到其量值的变化，对设备故障的原因分析与查找都有重要意义。气体样品中的CO和CO2是通过镍触媒转化炉转化为CH4，再通过氢火焰离子化检测器进行检测。 如若两者中的任一个效率降低，都将导致检测结果偏低。 例如2号实验室的检测结果，如表3所示，样品一中的 CO测定值明显低于表1所示中位值，而其他组分的测定值与中位值较为一致。
通过调取试验谱图，发现该样品测试所用的气相色谱仪的色谱柱对CO和干扰峰的分离度不够，致使峰形显示不完全、峰高（峰面积） 偏低，造成检测结果的偏低，如图3所示。
3、试验细节把控不严的影响
在油色谱检测试验中，有很多因素会引起多组分检测结果偏差很大，这部分因素大多以试验细节把控不严、人为因素为主。
3.1、标气引入的误差
标气作为气相色谱检测的标准物质，是样品结果计算的基础，如若标气标定环节出现问题，将直接影响样品的测定结果。 在本次比对中，例如3号实验室报送的结果（如表 4所示），低、中浓度的样品检测结果都较表1的中位值偏高，但是每个浓度样品的两针测定值的重复性均很好，疑似为标气标定环节引起的误差。
经与实验室检测人员核实，并再次进行标气标定并将标气作为样气进行反标，经对比发现：在比对试验时，标气的峰高明显偏低一点，确认为标气测定峰高偏低导致测定结果的偏高。 原因为比对时所使用的标气为新打开的一瓶标气，因对管路冲洗时间不够，管路中仍存有部分空气，致使标气的浓度低于标准值；但计算时，仍使用标准值，进而导致样品检测结果均偏高。
3.2、注射器密封不严（样品油、样品气）
注射器（100mL、5mL、1mL） 是色谱检测中的关键配件，注射器密封不严，将直接对检测结果造成一定的偏差。 如4号实验室的比对试验结果（ 如表5所示），两个样品的测定重复性都很好，说明其样品测定环节把控比较严格。 样品一各组分的测定值与中位值较为一致，样品二各组分的测定值明显低于中位值，确认不是标气引入的误差，判断为装载变压器油的100mL注射器密封不严，在样品运输或者振荡脱气过程中，造成油中溶解气体逸散，使检测结果中各组分的测定值低于中位值。
5号实验室的比对试验结果如表6所示，两个样品的测定结果均低于中位值。 仔细对比每个样品的连续两个测定值，发现第二个测定值的各组分均低于第一个测定值，尤其是奥斯特瓦尔德系数较小的H2、CO，相对差值较其他组分大，判断为装载样气的5mL注射器密封不严，在进行取样气时和连续两个测定间隙，致使样品气逸散，所以直观表现为第二个测定值各组分均低于第一个测定值。
可见装载变压器油的注射器密封不严，将导致检测结果中各组分均偏低，但连续两个测定结果的重复性很好。装载样品气的注射器密封不严，不仅会造成检测结果中各组分偏低，而且会导致连续两个测定结果的重复性偏差较大，尤其是奥斯特瓦尔德系数较小的 H2、CO，造成的负偏差较其他组分气体更大。
3.3、进样量把控不严
在色谱检测中，另外一个最常见的引起误差的原因，就是样品进样量把控不严，进样量少于1mL，则会引起检测结果各组分低于真实值；进样量多于1mL，则检测结果各组分高于真实值。从6号实验室的比对试验结果显示，样品一的连续两次测定值的重复性很好，但样品二的测定值2各组分明显高于测定值1中的量值，如表7所示。可排除注射器密封不严的原因，判断为检测人员进样量把控不严导致的。
4、结论
由上面的分析可知，影响变压器油色谱检测结果的因素有多种，包括未准确输入试验环境信息、测量仪器零部件老化、检测过程中细节把控不严等，对检测结果的影响也不尽相同，可能导致油中溶解气体的单组分或多组分的产生较大偏差。为了提高油色谱数据质量，更准确地掌握充油设备的状态，对油色谱检测中仪器的维护、试验环节的把控提以下建议：
１）每次试验时，准确输入当前试验环境温度;
２）气相色谱仪应定期维护，更换老化的零部件，确认仪器的准确性和稳定性；
３）每次标定气体前，对标气瓶管路进行充分清洗，并核对标气谱图的峰高、峰位置；
４）使用的注射器无卡涩、密封良好，试验时可用空白油对注射器进行浸润，杜绝使用含故障特征气体浓度较高的绝缘油进行浸润；
５）试验时，准确读取1mL样气，若气样量不足1mL，需准确填写实际进样量；
６）在进行样品检测时，尤其是低浓度样品，注意对谱图进行人工确认，及时去除干扰峰。