一.概述: 電氣設(shè)備油中溶解氣體氦離子
氣相色譜儀中特高壓變壓器具有體積大、油量多的特點(diǎn),造成與故障相關(guān)的特征氣體濃度非常小,若測(cè)試方法的檢測(cè)限較大,則可能導(dǎo)致設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)不到位。為此提出了一種新型氦離子化氣相色譜法,該方法利用氦離子化檢測(cè)器,輔以十通閥中心切割及反吹技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油中溶解氣體7種組分(H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2)的分離和測(cè)定,一次進(jìn)樣分析時(shí)間約7min,各組分的檢出限均達(dá)到10~(-9)量級(jí),特別對(duì)于特征氣體C_2H_2和H_2分別可達(dá)5×10~(-9)和11×10~(-9);該方法的重復(fù)性約為1%,各組分的線性相關(guān)度R~2均超過(guò)0.99。
與傳統(tǒng)氣相色譜法比較,新型氦離子化氣相色譜法操作簡(jiǎn)便,檢測(cè)器的出峰信號(hào)值大大增強(qiáng),檢出限分別提高了5~80倍,且無(wú)需氫氣做輔助氣,減少了安全隱患。采用氦離子化氣相色譜法測(cè)定變壓器油中溶解氣體,對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)特高壓變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障有重要意義。
二.檢測(cè)指標(biāo): 1.絕緣油中溶解氣體組分(包括氫、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳及六氟化硫)
2.充油電器設(shè)備內(nèi)絕緣油中溶解氣體組分(包括氫、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳及六氟化硫)含量的測(cè)定。
3.充油電器設(shè)備中的自由氣體(氣體繼電器中氣體、設(shè)備中油面氣體等)可參照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組分含量的分析。
儀器配制:
1.油氣分離裝置
從油中分離出溶解氣體的裝置,可選用下列儀器中的一種。
恒溫定時(shí)振蕩器。往復(fù)振蕩頻率275次/min±5次/min,振幅35mm±3mm,控溫精確度±0.3℃,定時(shí)精確度±2min。
真空脫氣裝置。脫氣效率不小于90%,平均年脫氣效率的變化量不大于5%。仲裁試驗(yàn)需要采用GB/T17623-2017中附錄A中托普勒脫氣裝置。
自動(dòng)頂空
進(jìn)樣器。具備機(jī)械振蕩、溫度控制、壓力調(diào)節(jié)和自動(dòng)定量進(jìn)樣功能,并應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)使各溶解氣體組分在兩相間達(dá)到平衡。
2.
氣相色譜儀 2.1GC-9280型電氣設(shè)備油中溶解氣體氦離子
氣相色譜儀,且檢測(cè)靈敏度應(yīng)能滿足油中溶解氣體小檢測(cè)濃度的要求。
2.2色譜柱
色譜柱:長(zhǎng)約:5米,內(nèi)徑為2毫米的不銹鋼,內(nèi)裝80~100目的PoraPak-Q和PoraPak-T混合柱或其它等效色譜柱;
3.電力系統(tǒng)色譜工作站。
4.玻璃注射器:100mL、5mL、lmL醫(yī)用或玻璃注射器。
5.不銹鋼注射針頭
牙科5號(hào)針頭或同類(lèi)針頭(機(jī)械振蕩法)、18G1號(hào)針頭(自動(dòng)頂空進(jìn)樣方法)。
6.雙頭針頭(機(jī)械震蕩法)
7.注射器用橡膠密封帽
8.頂空進(jìn)樣瓶:20mL
9.壓蓋器:與頂空瓶相配套。
10.標(biāo)準(zhǔn)混合氣:采用二級(jí)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),以氦氣或氮?dú)鉃榈?
11.其他氣體(壓縮氣體或氣體發(fā)生器)
11.1載氣:高純氦氣(純度≥99.999%)。
11.2輔助氣:高純氦氣或氮?dú)猓兌?ge;99.999%)。
11.3驅(qū)動(dòng)氣:氮?dú)狻⒑饣驂嚎s空氣。
四.分析條件
4.1溫度
進(jìn)樣器:60℃;
柱爐:60℃;
檢測(cè)器:150℃;
4.2流速
柱1流速:30mL/min;
柱2流速:30mL/min;
柱3流速:30mL/min;
柱4流速:30mL/min;
4.3氣體標(biāo)準(zhǔn)樣品
具有組分濃度(5~100×10-6)含量,平衡氣為氦氣。
至小檢測(cè)靈敏度
油中氣體組分小氣體檢測(cè)濃度
氣體
××××
小檢測(cè)濃度/(μL/L)
××××
氫
0.01
六氟化硫
0.01
烴類(lèi)
0.01
一氧化碳
0.01
二氧化碳
0.01
儀器配置
序號(hào) |
產(chǎn)品名稱(chēng) |
型號(hào)/規(guī)格 |
數(shù)量 |
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氣相色譜儀(自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)、程序升溫、后開(kāi)門(mén) ) |
GC-9280 |
1臺(tái) |
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氦離子化檢測(cè)器 |
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1套 |
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自動(dòng)頂空進(jìn)樣器 |
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1臺(tái) |
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色譜柱 |
5m*2mm |
1套 |
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玻璃注射器 |
100 mL、 5 mL、 l mL |
1套 |
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頂空進(jìn)樣瓶 |
20mL |
1盒 |
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色譜工作站 |
電力系統(tǒng) |
1套 |
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壓蓋器 |
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1套 |
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標(biāo)準(zhǔn)混合氣 |
8L |
1瓶 |
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高純氦氣 |
純度≥99.999% |
1瓶 |
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電腦和打印機(jī) |
|
1套 |