色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析（上）

　　一、取油及回油方式要確保安全可靠
 

　　變壓器發(fā)生火花放電故障的主要原因是油中雜質(zhì)的影響。雜質(zhì)由水分、纖維質(zhì)(主要是受潮的纖維)及絕緣油析出氣體形成的氣泡等構(gòu)成。在電場(chǎng)中，雜質(zhì)首先極化，被吸引向電場(chǎng)強(qiáng)度zui強(qiáng)的地方，即電極附近，并按電力線方向排列。于是在電極附近形成了雜質(zhì)“小橋”。如果極間距離大、雜質(zhì)少，只能形成斷’續(xù)“小橋”。“小橋”的導(dǎo)電率和介質(zhì)常數(shù)都比變壓器油大，從電磁場(chǎng)原理得知，由于“小橋”的存在，會(huì)畸變油中的電場(chǎng)。因?yàn)殡s質(zhì)的介電常數(shù)大，于是放電首先從這部分油中開始發(fā)生和發(fā)展，油在高場(chǎng)強(qiáng)下游離而分解出氣體，使氣泡增大，游離又增強(qiáng)。而后逐漸發(fā)展，使整個(gè)油間隙在氣體通道中發(fā)生火花放電，所以即使油中的溶解氣體未超標(biāo)，但是油中氣泡多時(shí)也容易引發(fā)火花放電故障。
 

　　在線監(jiān)測(cè)取油回油的過程中，必須要對(duì)油中殘氣進(jìn)行處理，避免造成安全隱患。各種油氣分離方法中，動(dòng)態(tài)頂空方法需要在脫氣過程中不斷載氣，使采集的油樣中充滿載氣，如果直接回油，在油泵的作用下，會(huì)形成很多氣泡，很可能造成“小橋”放電，甚至可能引起氣體繼電器動(dòng)作。因此采用此種方法的產(chǎn)品一般采用放油的方式，雖然容易造成變壓器油的損耗，但是這是一種負(fù)責(zé)任的方式。
 

　　二、氣體定量檢測(cè)技術(shù)
 

　　采用高靈敏的檢測(cè)器用氣相色譜原理進(jìn)行氣體定量檢測(cè)時(shí)，一般采用熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)和氫離子火焰檢測(cè)器(FID)進(jìn)行檢測(cè)。這兩種檢測(cè)器的特點(diǎn)是響應(yīng)速度快，但熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度低，不能滿足變壓器油中溶解氣體分析對(duì)zui低檢測(cè)限的要求；氫離子火焰檢測(cè)器的靈敏度很高，能夠滿足要求，但檢測(cè)過程需要?dú)錃狻⒖諝狻⒌獨(dú)馊N氣源，而且需要點(diǎn)火，不便于在線監(jiān)測(cè)使用。
 

　　為此，變壓器色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中通常采用廣譜型半導(dǎo)體氣體檢測(cè)器。一般廣譜型半導(dǎo)體氣體檢測(cè)器的檢測(cè)靈敏度也不理想，尤其是響應(yīng)速度不能滿足要求，在檢測(cè)時(shí)存在峰拖尾現(xiàn)象，嚴(yán)重影響檢測(cè)的精度。MGA2000—6采用納米晶半導(dǎo)體材料添加稀有金屬研制成功廣譜型納米晶半導(dǎo)體氣體檢測(cè)器，由于納米晶材料具有松散的顆粒結(jié)構(gòu)，但于氣體的迅速擴(kuò)散，從而提高了響應(yīng)速度和檢測(cè)靈敏度。應(yīng)用表明，檢測(cè)效果十分理想。在相同色譜分析條件下，常自動(dòng)跟蹤色譜基線色譜定量分析是通過測(cè)量組分峰偏離基線的高度來進(jìn)行定量的，必須消除原始色譜的基線干擾。基線的合理準(zhǔn)確劃分直接影響定量的精度，而在線分析沒有人工的干擾，因此，必須有基線自動(dòng)跟蹤功能。一系統(tǒng)采用小波變換技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)基線自動(dòng)跟蹤，從而保證了檢測(cè)的精度。由于色譜曲線基線漂移過大造成了基于輪廓提取的基線不準(zhǔn)確，因此，采用小波初步提取基線，然后把原色譜數(shù)據(jù)減去小波提取的基線后，再用輪廓提取的方法來做基線提取，zui后把小波提取的基線和輪廓提取的基線相加便獲得所要的基線。由于小波提取的是基線波動(dòng)的大致趨勢(shì)，若把原色譜數(shù)據(jù)減去小波提取的基線，就可以減少色譜曲線的基線漂移過大，從而提高基于輪廓提取方法進(jìn)行基線提取的準(zhǔn)確性。