绝缘油色谱在线监测装置常见故障浅析论文_蒋超伟

绝缘油色谱在线监测装置常见故障浅析论文_蒋超伟

(国网宁夏电力有限公司检修公司 宁夏银川 750001)

摘要:绝缘油色谱在线监测装置能够准确判断充油设备内部特征气体含量的变化趋势,但由于其常年暴露在室外,以及仪器本身的一些缺陷,由此带来的维护非常普遍,比如油泵故障、六通阀故障等等,分析这些故障的目的就是为以后更好工作奠定基础,为状态检修工作的全面开展积蓄力量。

关键词:色谱;在线监测;故障;绝缘油

1引言

绝缘油色谱在线监测装置是近年来兴起的一种实时在线监测充油设备油质状况的设备,主要利用色谱分析的原理对设备进行跟踪分析,与离线色谱进行比对,能够比较准确地反应充油设备气体含量的变化趋势,判断设备潜伏性故障。但是随着在线监测设备的增多,在线监测设备在近年的运行中暴露出来的故障也越来越多,给生产工作带来了很多维护麻烦。掌握设备的故障情况和将故障问题进行总结分析,不仅能够提高我们工作效率,锻炼分析问题的能力,也能拓展我们的知识结构,为在线监测技术的长远发展注入新的能量。

2绝缘油色谱在线监测系统简介

绝缘油色谱在线测装置主要由色谱数据采集器、数据处理服务器、监控软件、载气及其他连接附件组成。而整个系统核心部件包括:电磁六通阀、一体式油泵、温度控制器、气泵、检测器、复合色谱柱等。其以色谱分析原理为基础,脱出气体通过气体定量室准确定量来进行气体组分含量分析,都采用油循环系统,脱气后的油全部注入变压器。我们就以此类仪器为例,简单介绍绝缘油色谱在线监测常见故障。

3常见故障分析

绝缘油色谱在线监测装置的故障情况主要与该设备适应环境的能力有关,而其环境适应能力主要体现在仪器对环境温湿度变化的适应能力和电磁兼容性能两个方面。变压器色谱在线监测系统运行在室外环境之下,要承受70℃上下的温度变化,这么宽的温度范围将导致电子器件性能下降、气路密封性出现劣化、柱箱及检测器的性能也将下将等,严重时将导致仪器不能正常工作。在使用过程中,我们发现油色谱在线监测装置的故障问题非常散乱,点多、面广,非常不利于检修维护工作的开展,根据近年来维护所积累的经验,其故障主要有以下几个方面:

3.1仪器本身故障

3.1.1气瓶减压阀故障

宁夏地处西北,冬天干冷少雨,减压阀经常有冻裂漏气的情况发生。减压阀冻裂漏气的表现:工作站谱图仅有基线,无色谱峰。或者由于漏气导致气瓶压力过低,出峰时间推后。减压阀冻裂漏气的措施:更换能够抵抗更低温度的减压阀。比如用北京百科力替代温岭生产的减压阀。

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3.1.2六通阀故障

六通阀故障是较常见的类型,也比较容易判断,此时的工作站中色谱峰为一条直线。产生这一现象的主要原因是:六通阀故障的时候不能正常进行切换,定量室气体不能进入到色谱柱,无法被检测,所以出峰为一条直线。采取的措施为:检查回路和接线,电源回路、控制回路故障要重新制作回路,控制连线错误要按照接线图重新进行正确连线,控制继电器故障要更换新的控制继电器等。

3.1.3一体式油泵故障。

油泵的主要作用就是将完成脱气的油重新注入到变压器内部,所以油泵的安装位置通常是在采集器的出油端。但是油泵故障以后,油循环便几乎停滞,油室的油不能循环,如此导致气室能脱出来气体越来越少,甚至到后来无法脱出气体,这样检测器监测到的特征气体含量会逐日减少。而且严重时还会导致油室压力过高,使一些元件受到损伤或者损坏。油泵故障的现象为:工作站峰形越来越小,直至后来几乎检测不到。处理措施为:更换新的性能优良的油泵。对新油泵的整体要求是:转速恒定,发热量小,无磨损,不会在运转过程产生C2H4。

3.1.4渗透膜故障

渗透膜是一种高分子聚合薄膜,油室的特征气体能通过薄膜进入到气室,而油不能通过,这样经过一段时间的油循环和膜渗透后,油室和气室的气体达到平衡。这样气室的气体浓度就反应了设备内的气体浓度。造成渗透膜损坏的原因主要有两个方面:一、渗透膜本身质量不合格,使用中发生破裂;二、环境温度过低,管路中油流粘度较高,油循环管路较细(内径一般为4mm),油泵不能及时将油打回到变压器,使得油室油压过大,涨破渗透膜。渗透膜损坏后的现象为:警示灯不停闪烁,气路部分盖板、气泵轴心处有油渗出,工作站色谱峰形杂乱无章。采取的措施为:一旦发现设备内部向外渗油,应立即将设备进油管阀门关闭。查明原因确为渗透膜损坏后,我们须联系厂家更换新的仪器,并且改造进出油管路,将其内径从4mm改为6mm,油循环管路加装伴热带。

3.1.5气泵故障

气泵故障主要分为:气泵停转和气泵漏气。正常情况下,当气体在气室和油室完成分配平衡后,气泵便开始工作,将气室的气体注入到定量室,当定量室的气体和气室的气体压力达到平衡后,气泵停止工作。在此过程中,气泵的主要作用是使定量室和气室的气体浓度达到平衡。气泵停转的主要现象为:产生的色谱峰形逐渐变小,直至后来检测不到。主要处理措施为:首先检查控制电源回路有没有断路,检查控制继电器有没有发生故障,如果检测有故障就要重新连接控制回路或更换继电器;如果都没有故障,则可能是油泵本身发生了故障,将油泵拆下来,外接控制电源测试其能否运转。如果不能运转则须更换新的油泵,测试能运转,说明泵没有问题,需继续进一步判断。气泵漏气的主要现象:峰形杂乱,CO2、H2、等主要组分含量偏高等,出现很多未知峰等。处理措施为:由于这种高分子薄膜价格昂贵,更换气泵价格和更换鼓膜价格相差无几,所以常见的处理办法就是更换新的气泵。

3.1.6温控故障

色谱分析要求环境温度控制在恒定状态,而户外环境昼夜温差和季节温差变化非常大,温度波动会使得分析数据也产生很大的波动性,所以温控就显得非常必要。造成温控故障的原因较多,常见的有:半导体致冷器损坏、固态继电器故障、控制电源断路、控制回路断路等。温控故障的主要现象:如果是半导体致冷器损坏其表现就是:输入+24V电源电压正常,但是半导体不热;如果是固态继电器损坏,其表现主要是:输入端有电压,输出端不能导通,波形会出现提前的情况。采取的措施为:逐项进行检查,如果是元件损坏,则需更换损坏元件,如果是电源回路或者控制回路断路、虚接等,则须重新连接回路。

3.2其他故障

比如说电路板因为长期暴露在环境中被氧化出现断路,各电源接线点松动导致接触不良,检测器的传感器回路故障无法进行温度检测等。还有进出油管路接口的橡胶质密封垫圈和铜质油管因膨胀系数不同,温度变化时导致渗油。工控箱密封不严,导致风沙进入,风扇或其他一些部件卡涩甚至损坏等等。都是我们要面临的一些简单琐碎但必须处理的问题。

4结束语

油色谱在线监测装置作为目前主变广泛使用变压器油分析装置,其故障类型繁多,涉及面广,问题处理难度也各不相同,只有不断地积累,才能总结出更多的适合我们实际工作的经验,以促进在油色谱在线监测装置的维护与改进。

参考文献:

[1]宁波理工有限公司.MGA2000-6系列变压器色谱在线监测系统使用手册,2014.7

[2]上海思源电气股份有限公司.TROM-600色谱在线监测装置使用指南.2012.4

[3]梁文焰、黄蔚.油色谱在线监测技术究.2010.4

[3]谢裕焕、戴征武、杨柳锋.变压器色谱分析技术的今天与未来.2009.12

论文作者:蒋超伟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/17

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