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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。