色谱在线监测系统关键技术分析（上）

　　一、取油及回油方式要确保安全可靠
 

　　变压器发生火花放电故障的主要原因是油中杂质的影响。杂质由水分、纤维质(主要是受潮的纤维)及绝缘油析出气体形成的气泡等构成。在电场中，杂质首先极化，被吸引向电场强度zui强的地方，即电极附近，并按电力线方向排列。于是在电极附近形成了杂质“小桥”。如果极间距离大、杂质少，只能形成断’续“小桥”。“小桥”的导电率和介质常数都比变压器油大，从电磁场原理得知，由于“小桥”的存在，会畸变油中的电场。因为杂质的介电常数大，于是放电首先从这部分油中开始发生和发展，油在高场强下游离而分解出气体，使气泡增大，游离又增强。而后逐渐发展，使整个油间隙在气体通道中发生火花放电，所以即使油中的溶解气体未超标，但是油中气泡多时也容易引发火花放电故障。
 

　　在线监测取油回油的过程中，必须要对油中残气进行处理，避免造成安全隐患。各种油气分离方法中，动态顶空方法需要在脱气过程中不断载气，使采集的油样中充满载气，如果直接回油，在油泵的作用下，会形成很多气泡，很可能造成“小桥”放电，甚至可能引起气体继电器动作。因此采用此种方法的产品一般采用放油的方式，虽然容易造成变压器油的损耗，但是这是一种负责任的方式。
 

　　二、气体定量检测技术
 

　　采用高灵敏的检测器用气相色谱原理进行气体定量检测时，一般采用热导检测器(TCD)和氢离子火焰检测器(FID)进行检测。这两种检测器的特点是响应速度快，但热导检测器的灵敏度低，不能满足变压器油中溶解气体分析对zui低检测限的要求；氢离子火焰检测器的灵敏度很高，能够满足要求，但检测过程需要氢气、空气、氮气三种气源，而且需要点火，不便于在线监测使用。
 

　　为此，变压器色谱在线监测系统中通常采用广谱型半导体气体检测器。一般广谱型半导体气体检测器的检测灵敏度也不理想，尤其是响应速度不能满足要求，在检测时存在峰拖尾现象，严重影响检测的精度。MGA2000—6采用纳米晶半导体材料添加稀有金属研制成功广谱型纳米晶半导体气体检测器，由于纳米晶材料具有松散的颗粒结构，但于气体的迅速扩散，从而提高了响应速度和检测灵敏度。应用表明，检测效果十分理想。在相同色谱分析条件下，常自动跟踪色谱基线色谱定量分析是通过测量组分峰偏离基线的高度来进行定量的，必须消除原始色谱的基线干扰。基线的合理准确划分直接影响定量的精度，而在线分析没有人工的干扰，因此，必须有基线自动跟踪功能。一系统采用小波变换技术，有效的实现基线自动跟踪，从而保证了检测的精度。由于色谱曲线基线漂移过大造成了基于轮廓提取的基线不准确，因此，采用小波初步提取基线，然后把原色谱数据减去小波提取的基线后，再用轮廓提取的方法来做基线提取，zui后把小波提取的基线和轮廓提取的基线相加便获得所要的基线。由于小波提取的是基线波动的大致趋势，若把原色谱数据减去小波提取的基线，就可以减少色谱曲线的基线漂移过大，从而提高基于轮廓提取方法进行基线提取的准确性。