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油中溶解气体分析带电检测仪器技术规范(气相色谱法) 评分

油中溶解气体分析带电检测仪器技术规范(气相色谱法)
Q/Gw1l304.41-2015 目次 前言 中中●●中中●●·申中垂●··●4·b·申p●申·●申● 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义… 1111 4检测原理…………… 结构组成 6技术要求… p●。d垂p。垂● 7试验项目及要求 8检验规则 l4444b着◆D垂看◆D垂●44垂●4善垂 8 9志、包装、运输、贮存 ●垂●。●垂。●。垂 附录A(资料性附录〕汕屮溶解气体分炘带电检测仪器常用的气跸流程 12 附录B(资料性附录)变玉器油中溶解气体红分含量分析用工作标准油的配制 编制说明……………… ······.···4······..·4·····.·······················:··4:·.······:··.·4·· 17 Q/GDw1l304.41-2015 前言 汋规范油中溶解气体分析带电测仪器的设计、生产、采购和检验,伲进电力设备带电检测技术的 应用,提高电网的运行可靠性,制定本部分 《电力设备带电检测仪器技术规范》标准分为21个部分: 第1部分:带检测仪器通用技术规范 第2部分:电气设备检测用红夕热像仪技术规范 第3部分:紫外成像仪技术规范; —第4-1部分:油中溶解气体分析带电检测仪器技术规范(气相鱼谱法) 第4-2部分:油中溶解气体分析带电检测仪器技术规范(光声光谱沄) ˆ第5部分:高频法局部放电带屯检测仪器技术规范 第6部分:电设备按地电流带电检测仪器技术规范 第7部分:电容型设备绝缘带电检汍仪器技术规范; 第8部分:特高频法局部放申带申檢测仪器技术规芤: 第9部分:超声波法嘴电检测仪器技术规范 ——第10部分:支柱瓷绝缘子带电探伤测试仪器技术规范 -第11部分:SF6气体度带电桧测仪器枝术规范: -第12詺分:SF6气体纯度带电检測仪器技术规范; 第13剖分:SF6气体分解物带电检测仪器技术规范; ˆ第14韶分εSF6气体泄漏激光成像法带电检测仪器技术规范 —第15部分:SF6气体泄漏红外成像法带电检测仪器技术规范 ——第16部分:暂态地电压法带电检测仪器技术规范: 第17韶分ε开关设备机械特性带电检测仪器技术规范: 第18部分:开关设备分合问线圈电流波形带电检測仪器技术规范 第19韶分:变压器有载分接廾关声学指纹带电检淑仪器技术规茫: 第20韶分:电抗器振动测试仪技术规范 第21部分:ⅹ射线成像检测仪技术规范。 本部分为《电力设备带中检测仪器技术规范》标准的第4-1部分。 本部分曰国家电网公司运维检修部提岀并解释ε 本部分白国家电网公司科技部归口。 本部分起草单位:国网福建省电力有限公司、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网安黴 省电力公司、国网河南省电力公司、国网江苏省电力公司、国网安徽省电力公司电力科学研究院、匡网 汩南省电力公司电力科学研究院、国网江苏省电力公司电力科学研究院、河南中分仪器股分有限公司、 宁波理监测科技股份有限公司、深圳市林科电气发展有限公司。 本部分主要起草人:梁宏池、连澚鸿松、雷龙武、郑东升、刘旭、祁炯、陆云才、李德志、陔栋新、 杨小平、田宇、余翔、郭志斌、吴奇宝、夵海泳、林坦、郭元娓、陈艳晴、张洪波、谢裕涣、祁军ε 本部分首次发布。 本部分在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDwl304.41-2015 电力设备带电检测仪器技术规范 第4-1部分:油中溶解气体分析 带电检测仪器技术规范 (气相色谱法) 范围 本部分规定了气相色谱法原理的沚中溶解′体分析带电检测仪器的检泱原理,结构组成,技术要求, 试验项目及要求,检验规则,标志、包装、运输、贮存等要求 本部分适用于气相刍谱法凨理的现场便携式油中溶解气体分析带电检泱仪器的设计、牛产、采购和 检验 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件,仅所注囗期的版本适用于本文 件。凡是亻注凵期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用」本文件。 GBT191包装储运图示标志 BT17623绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法 DLT722变压器油中溶解气体分析和判断导则 JG700气相色谱仪 QGDW11304-2015电力设备带电检测仪器技术规范第1部分:带电检测仪器通用技术规范 3术语和定义 卜列术语和定义适用本文件。 油中溶解气体分析带电检测仪器 energized test device of gases dissolved in oil 用」充油申气设各油中溶解气体组分含量场检测的便携式仪器ε其检测方式为璵玚时间检测, 有别于实验室检測仪器和现场的在线监测装置。 3.2 热导检测器 thermal conductivity detector(TCD) 当载气和色谱柱流岀物通过热敏元件时,由于两者的热导系数不同,使阻值发生差异而产生电信号 的器件。 火焰离子化检测器 flame ionization detector(FI) 有机物在氢火焰中燃烧时生成的离」,在电场作用下定向移动产生电信号的器件. 4检测原理 气相色谱法油中溶解气体分析楳电檢测仪器的检测原理是试油经脱气系统衛釗溶解气体的气样,利 用气体试样中各组分,在色谱柱中的气相和固定相间的分配及吸附系数不同,由载气把气体试样带入色 Q/GDw1l304.41-2015 谇柱中进行分离,然后通过检测器进行检渢冬气体纠分,根据各纠分的保留时间和响应值进行定性和定 量分析。 5结构组成 5.1脱气系统 完成油中溶解气体与变压器油的分离。采用的方法主要有真空脱气法、顶空取气法等 2气路系统 为仪器的正常工作提供稳定的载气和冇关辅助气体等。气路系统包括气源、气体管路、气体流量 压力控制部件等。常用的载气有εN、He和A等;常用的辅助气体有空气和H等;气路控制部件主 要有减压阀、稳卡阀、针形阀、压力表、流量计等 5.3进样系统 主要作用是与各种形式的进样器相配合,使样品快速并定量地送到各类型色谱柱中进行色谱分离。 进样系统包括进样器、气化器等。 5.4色谱柱和柱箱 实现分离后气体样品中各气体组分的分离。色漕柱主要有填充柱和毛细柱两大类。柱箱就是安装和 容纮各种色谱柱带精密控温的炉箱,对柱箱的控温有恒温犁和可稈序升温犁。 5.5检测器和检测电路 检测器的功能就是将随载气流出色谱柱各和组分的浓度变化转换为易于测量的电信号。仪器可以配 置一个检测器,也可以根据需要配置多种检测器,选用伩器配置何种检测器,是根据使用要求来确定的。 常用的检测器有氢焰离子化检测器(FID)、热导检測器(TCD)等。 每一种检测器都必需对应配套连接一个检测器电路,例如最常用的氢焰离子化检测器,就必需配置 个微电流放大器,热导检测器就必需配置个使热导池测量电桥工作所霱的恒沇源。 5.6数据记录与处理系统 对检测器的输岀信号进行汜录和数据处理。此系统可对色谱信号进行收集、转换、数字运算、存储、 传输以及显示、续图、百接给出被分析物质成份的含量并打印出最后结果:工作站专家诊凘系统还可以 通过数据的分析对设备枚障进行初步诊断 6技术要求 6.1一般要求 6.1.1使用环境条件 油中溶解气体分析带中检测仪器的使用环境要求如卜ε: a)环境温度:-35℃~+50℃; b)环境相对湿度:不大于90 c)大气压力:80kPa~110kPa Q/Gw1304.41-2015 6.12工作电源 汨中溶解气体分柘带电检测仪器的工作电源,应使用卜述直流或交流电源: a)百流电源:5V~36V电池,现汤可持续工作时间不应少于$h b)交流电源:220×(1±10%)V,频率50×(±59)Iz 1.3检测气体组分 险泱气体组分应包括氢气(H)、甲烷(CH1)、乙烷(CH)、乙烯(CH)、乙炔(CH)、 一氧化碳(CO)、二氧化碳(OO2)生内的7种特征气体。氧气(O2)和氮气(N2)为可选组分。 6.1.4气源 气源内应包括氮气(或氩气)、氢气和空气等。氯气(或氙气)气源可采用小型高压铝合金气瓶, 可以反复充气,气体纯度不应低于999%。氢气气源可采用化学储氢置,气纯度不应低于99 空气气源宜采用元注的微犁气体发生器(主机内置 气源与主机的连接应采用快插接头。气源的现场可持续工作时间不应少于72h 6.1.5标准隹混合气体 应由国家计量部门授权的单位配制,具有组分度含量、检验合格证及有效使用期。常用浓度以接 近变压器枝障判断注意值换算成气体组分的浓度。 6.1.6气路 应使用不锈钢管、聚四氟♂烯管或聚仝瓴♂丙烯管等憎水性强且耐腐蚀的管材,佥属材料不得析 出特征气体。管路冬接口连接应緊密牢固,在规定的压丿范匿内无泄漏。常用的仪器气跸流程见附汞 A 6,2通用技术要求 通用技术要求按照QGDW11304.1-2015中的规定执行 63功能要求 6.3.1基本功能 油中溶解气体分析带电检测仪器的基本功能应符合 O/GDW1304.1-2015中52.1的规定。 6.3.2专项功能 油中溶解气体分析带电检测仪器的专项功能应符合下列要求: a)枚障报警功能。具有分析数据超标报警、仪器白检、仪器功能舜常报警等: b)分析数据自动诊断功能。工作站的专家诊新系统内置符合I丌γ2中的故障诊淅方法,对分 析数据自动进行诊断; c)数字化显小功能。仪器的温度、压力和信号传感器采集信息数字化显小,并冂直观监测到仪器 的工作状况: 谱图显示功能。提供谱图展示,显示检测电信号的幅值、侏留时门等信息 人工标定功能。具有仪器人工标定和校正因子自动计算功能; f历史数据对比分析功能。具有数据备份功能,并提供产气速率数据和产气速率趋势图。 Q/GDw1l304.41-2015 6.4性能要求 6.4.1载气流速稳定性 载气流速稳定性( lOmin〕不应大于1% 6.4.2温度稳定性 柱箱温度稳定性(l0min)不应大于0.5% 6.4.3分离度 色谱柱对CH与C气体组分的分离度不应小于0.97,对CHk与CH气体组分的分离度不应小 于1.0。 644基线噪声 FI、TCD的基线噪声不应大于005mVa 6.4.5基线漂移 FID的基线漂移30min內不应大于02mV,TCD的基线漂移30min内不应大于025mVe 646灵敏度 TCD的灵敏度不应小于800mV·mmg(CH4N2标准气体 64.7检测限 FID的最小检测限不应大于5×109g(CHN标准气体)。 6.48测量范围与测量误差 油中溶解气体分析带电检测仪器的测量范围和泖量误差应符合表1的规定。 表1油中溶解气体分析带电硷测仪器的测量范围和测量误差要求 气体组分 测量范围 沏量误差限值 ULL 土4lI I0~200 士4I或士10P 0.1~10 0.2LL或士15° CH1Cn、CnH4 10~100 1.LL或士10y0 0.1~10 0.21uLL或士109 C-H 10~1000 土10 5~100 士10uLL或士15° 10~5000 士15L或士1p I0~100 ±20uL CO 100-~15000 土2uL或士1(門 注:测量误差限值取两者铰大值 Q/GDwl304.41-2015 6.4.9定量重复性 定量重复性试验的相对标准偏差不应大于5 6.4.10分析时间 从进样到完成分析的时间不应大」15min 7试验项目及要求 7.1试验环境 除环境影响试验之外,其它试验项目应在如下试验环境中进行: a)环境温庋:+15℃~+35℃: b)相对湿度:25%~75% c)大气压力:80kPa~110kPa 72通用技术条件试验 通用技术条件试验项目包括:基本功能检验、安全性、环境适应性、包装运输、申磁兼容性、外壳 防护性试验,这些项目的试验方法、试验后仪器需满足的性能要求参照QGDw1304.1-2015屮的规定 执行。 7.3功能检验 按照63进行逐项检查,所有功能应正常。 74性能特性测试 74.1载气流竦稳定性 选择适当的载气流量,待稳定后,在TCD出凵用沇量计测量,连续测量6次,按式(1)计算其平 均值的相对标准偏差。 F-F RsD= =×100°0 (1 (11-1) 式中 RSD—相对标准偏差 F 第次流量测量结果; F一n次流量测量结果的算术平均值: n——测量次数; 测量序号。 7.4.2温度稳定性 铂电阻温度计的连线连接到数宁多用表(或专用测量仪)上,然后把温度计探头固定在柱箱中部, 设定柱箱温度为使用温度,加热J温,待温度稳定后,观察1mi,每变化一个数记录一次,求岀数字 多用表最大值和最小值所对应的温度差值。其差值与l0min内温度测量的算术平均恒的比值,即为柱箱 Q/GDw1l304.41-2015 温度稳定性。 743分离度 取C与C以及CI与CH两峰按式(2)进行计算: R= 2(t:2-t1) (2 式中 R—分离度; 2、1一分别为两峰保留时间,min: W、W 分别为两峰的峰宽,mina 注:保留时间是指从进示起到某组分峰顶的时叵。 7.4.4基线噪声和基线漂移 按JG00的裣定条件,使仪器处于稳定状态,在满足分离和灵敏度条件下,将哀减调整到最高灵 敏档,待基线稳定后,调节输出信号至显示饜的中部,分别记录TCD和FID基线半小时,测量并计 算基线噪声和基线漂移。 7.4.5灵敏度 按JGκO0的检定条件,注入1% amol/mol的CH4N标准气体,连续进样6次,记录甲烷峰面积。 灵敏度按式(3)计算: AFC ICE 式中: TCD TCD灵敏度, mVmL/mg A 甲烷峰面积算术平均值,mV·min; F—氮气流速, mL/min: W——甲烷的进样量,mg 7.4.6检测限 按JGπ00的检定条件,使仪器处于稳定状态,选择最灵敏档,注入100 mol/mol的CHN2标准 气体,迕续进样6次,记录甲烷峰面积。檢浏限按式(4)计算: nWA 式中: DUD --FID检测限,gs; N——基线噪声,mV W—甲烷的进样量,g: A——甲烷峰面积算术平均值,mV·s 7.4.7测量范围与测量误差试验 油中溶解气体分析带电检测仪器的测量范围与测量误差试验要求如下: a)工作标准油样制备ε向油样制备装冒中注入新变压器油,对装詈中变器油进行真空脱气或者 6

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