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引言
利用变压器油色谱在线监测装置监测变压器的运行状态,是目前在线监测变压器内潜伏性故障最为有效的手段。随着变压器油色谱在线监测装置的快速发展,其功能也日渐完善[1]。近年来,国家电网公司在系统内大力推进输变电设备状态检修、电网智能化改造工作,对于大型变压器的状态检修,需要依靠油色谱在线监测装置这一辅助技术手段[2]。变压器油色谱在线监测装置作为变电设备在线监测装置,弥补了离线色谱无法随时监控的不足[3]。
但是油色谱在线监测设备在使用初期,其工作情况正常,精度尚可满足要求,经过两三年甚至是更短时间的使用,有些设备精度就会严重下降,数据重复性下降严重,数据不稳定,定期的一年或两年校准一次已无法满足测试准确度要求,数据漂移严重,导致误报警现象时有发生,甚至还存在有故障时不报警等问题,这些都给变压器的设备状态评估工作带来了很多的负面影响[4]。因此,研制变压器油色谱进样辅助装置就变得尤为迫切。
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总体设计方案选择
根据变压器色谱油样分析试验样气注入的原理和特点,以及变压器油色谱进样辅助装置研制的目标,提出3种基本设计方案,如表1所示,分别是手动加注、电动加注和气动加注。
对3种待选方案的各方面进行对比如表2所示。
通过综合分析对比可以看出,气动加注在成本及周期上有较大优势,本文决定采用气动加注设计方案。
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气动加注方案实施
通过上述变压器油色谱进样辅助装置方案的分析和选择,最终确定最佳方案如图1所示。
根据以上分析研究所得到的最优配置,按照5W1H原则,制订如表3所示对策。
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样机制作和应用
3.1
加工日字型固定件
根据变压器色谱进样注射器尺寸,设计对应的日字型固定件,确定尺寸后,画出图纸,根据图纸进行固定装置的制作,如图2所示。
对策检查一:根据公式F=mg,m=F/g=45.24/9.8≈4.6 kg,将4.6 kg重的物品放置在固定件上24 h,进行弯曲度检验,如表4所示。
对策检查二:对固定件长、宽、厚进行检查,检查目标长≥100 mm、宽≤60 mm、厚≤30 mm,如表5所示。
对固定件重量进行测量,为250 g。
根据组装图纸对各个部件进行组装,组装后实物如图3所示。
进样辅助装置能够实现6个状态的变换,动作流程如图4所示。
将进样辅助装置安装到色谱分析仪上部,如图5所示,能够完成设计的动作。
3.2
检查目标“针孔进样偏离度<1°”
为实现变压器油色谱试验进样时注射器针头与进样口垂直(保持90°),针孔进样偏离度<1°,在试验室对装置进行50次进样试验,测量针头的偏离度,如表6所示。
3.3
检查目标“样气注入时间(插入态+注气态+拔出态)<1 s”
为达到进样重复性误差在±1.5%以内,样气注入时间(插入态+注气态+拔出态)<1 s,在试验室对装置进行50次进样试验,对样气注入时间进行统计,如表7所示。
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结语
使用变压器油色谱进样辅助装置,可以使试验过程变得简单有序,减少试验人员人工操作的次数,试验准确度更高,大大提高了色谱分析试验进样的重复性结果准确率,节省了人力成本和时间成本,同时降低了试验注射器的损坏概率,减少了材料成本。
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