油色譜分析技術(shù)是一種多組分的混合物分離，和分析技術(shù)。它主要利用在沸騰的組分的點(diǎn)，極性和吸附系數(shù)在一個(gè)樣品中的列中，從而允許在一個(gè)層析柱進(jìn)行分離的組分，和分離的定性和定量分析的成分的差。
 

　　變壓器油色譜儀是用色譜法測(cè)定變壓器油中溶解氣體的組分含量，是發(fā)供電企業(yè)判斷運(yùn)行中的充油電力設(shè)備是否存在潛伏性的過熱、放電等故障，以保障電網(wǎng)安全有效運(yùn)行的有效手段。也是充油電氣設(shè)備制造廠家對(duì)其設(shè)備進(jìn)行出廠檢驗(yàn)的手段。
 

　　變壓器油色譜儀工作原理：
 

　　儀器在工作時(shí)需通一種載氣(常用H2、He、N2、Ar氣，作為流動(dòng)相)，載氣自氣瓶通過減壓器流出，經(jīng)過氣體凈化處理后，從儀器背后的載氣入口接頭進(jìn)入儀器，先后經(jīng)過穩(wěn)壓閥、三通接頭、針閥、壓力表、以穩(wěn)定的流速進(jìn)入汽化室，液體試樣用微量進(jìn)樣器注入汽化室后汽化成氣體樣品，隨載氣進(jìn)入色譜柱。填充色譜柱中的填充物或毛細(xì)柱內(nèi)壁涂有的高分子有機(jī)化合物即為固定相，被分析的混合物各組份就在兩相中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或根據(jù)填充吸附劑對(duì)各組份的吸附能力的差別進(jìn)行分離。被分離開來的各組分以次流入檢測(cè)器，其濃度被轉(zhuǎn)換為響應(yīng)的電信號(hào)直接或經(jīng)電子學(xué)處理后，通過二次訊號(hào)記錄儀表或色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)記錄下來，從而可以對(duì)混合物中各組份進(jìn)行定性定量分析。在使用氫火焰離子化檢測(cè)器時(shí)，除通過載氣外，還須通入燃?xì)?H2)和助燃?xì)?Air)。
 

　　變壓器油色譜儀以氣體可以作為企業(yè)流動(dòng)相(載氣)，當(dāng)樣品被送入進(jìn)樣口并氣化后由載氣攜帶進(jìn)入一個(gè)填充柱或毛細(xì)管柱，由于不同樣品中各組份的沸點(diǎn)、極性及吸附能力系數(shù)的差異，使各組份在柱中得到有效分離，然后由接在柱后的檢測(cè)器需要根據(jù)組份的物理學(xué)習(xí)化學(xué)結(jié)構(gòu)特性，將各組份按順序以及檢測(cè)結(jié)果出來，后我們通過使用串口或網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)信息傳輸至色譜工作站，由色譜工作站將各組份的變壓器油色譜圖記錄并進(jìn)行管理分析問題從而能夠得到提高各組份的分析工作報(bào)告。
 

　　變壓器油色譜分析依托氣相色譜法這一核心分離分析技術(shù)。其完整流程可分為三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：
 

　　1.油氣分離：將“血液”中的信息提取出來
 

　　這是分析的第一步，也是最容易引入誤差的環(huán)節(jié)。由于故障氣體以微量甚至痕量狀態(tài)溶解在油中(濃度可低至百萬分之一)，必須通過高效、穩(wěn)定的脫氣裝置將其從油液中完整剝離。常用的方法包括機(jī)械震蕩法、真空提取法或利用特制滲透膜的平衡法。該過程對(duì)密閉性和溫度控制要求極為嚴(yán)格，任何泄漏或溫度波動(dòng)都會(huì)直接影響后續(xù)定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
 

　　2.色譜柱分離：一場(chǎng)分子層面的“賽跑”
 

　　從油中脫出的混合氣體，在惰性載氣(如高純氮?dú)?的推動(dòng)下，進(jìn)入儀器的核心——色譜柱。色譜柱內(nèi)填充有特定的固定相材料。不同氣體分子因沸點(diǎn)、極性及吸附能力的差異，在流經(jīng)色譜柱時(shí)與固定相發(fā)生反復(fù)的吸附與解吸作用，導(dǎo)致它們?cè)谥鶅?nèi)的移動(dòng)速度各不相同。于是，原本混為一體的氣體，按照各自的物理化學(xué)特性被逐一分離，依次流出色譜柱。
 

　　3.檢測(cè)與定性定量：將濃度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)
 

　　被分離的單一氣體依次進(jìn)入高靈敏度檢測(cè)器?，F(xiàn)代油色譜儀通常組合使用熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD) 和氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)。TCD對(duì)氫氣、氧氣、一氧化碳等無機(jī)氣體有響應(yīng)，而FID則對(duì)甲烷、乙烷等烴類有機(jī)氣體具有高靈敏度。檢測(cè)器將氣體的濃度變化轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后形成色譜圖。依據(jù)出峰時(shí)間(保留時(shí)間)可定性氣體種類，依據(jù)峰高或峰面積并結(jié)合外標(biāo)法，則可精確計(jì)算出每種氣體的含量。
 

　　獲取色譜數(shù)據(jù)只是第一步，更為關(guān)鍵的是如何解讀這些數(shù)據(jù)。行業(yè)經(jīng)過多年實(shí)踐，已建立了一套診斷邏輯。
 

　　首先，將實(shí)測(cè)的氫氣、烴類、一氧化碳等組分濃度與《變壓器油中溶解氣體組分含量的例行周期值》等國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)程進(jìn)行比對(duì)，若某項(xiàng)或某幾項(xiàng)指標(biāo)顯著超出注意值，則判定設(shè)備存在異常。隨后，引入“改良三比值法”。該方法基于大量故障案例統(tǒng)計(jì)，選取五種特征氣體(CH?/H?、C?H?/C?H?、C?H?/C?H?)的比值，依據(jù)特定的編碼規(guī)則組合成不同的“三比值”代碼。這套代碼能有效區(qū)分故障的幾種典型類型，如：
 

　　局部放電：主要產(chǎn)生氫氣，烴類氣體含量相對(duì)較低。
 

　　低溫過熱(<300℃)：甲烷、乙烷比例較高，乙烯極少。
 

　　高溫過熱(>700℃)：乙烯含量急劇上升，成為主要特征氣體。
 

　　電弧放電：乙炔(C?H?)成為標(biāo)志性氣體，其大量出現(xiàn)是嚴(yán)重故障的危急警報(bào)。
 

　　值得注意的是，動(dòng)態(tài)趨勢(shì)分析往往比單次數(shù)據(jù)更有價(jià)值。即使是濃度未超標(biāo)的微量氣體，若其產(chǎn)氣速率持續(xù)增大，同樣指示著故障在發(fā)展中，必須引起高度警惕。