变压器油色谱在线监测系统及其色谱滤波算法研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2006年第12期《贵州电力技术》(总第9o期)变压器油色谱在线监测系统及其色谱滤波算法研究遵义供电局陈林森余志强[563000]摘要本文介绍了变压器油色谱在线监测系统的组成原理，实现方式；并对实现在线色谱的关键问题作了归纳。介绍了色谱的研究现状；文中把无相移滤波技术引人色谱信号预处理领域在线监测中。介绍了遵义电业局运行变压器油色谱在线监测系统的实际情况。关键词变压器油中溶解气体分析(DGA)在线监测色谱算法溶解气体的含量和变化速度。1绪论(2)自动、智能的色谱数据处理方法，以获取准利用油中溶解气体分析(D

2、GA，DissolvedGas—in确的气体浓度信息。—oilAnalysis)诊断油浸式高压电力设备潜伏性故障(3)稳定、鲁棒的环境适应能力，以适应室外不的方法，3O多年来取得了巨大的成功，形成了国际公同的气象条件下的在线监测。认的系列标准。电力变压器在线色谱技术是目前检2．2变压器色谱在线监测系统结构测油中溶解气体最有效的方法之一。电力变压器在根据色谱在线监测的要求，MGA2000—6变压线色谱技术与实验室色谱技术的本质区别是：没有人器在线监测系统由气体采集器、数据采集器、数据处工的干预，需要自动地采集色谱数据，找出色谱峰、辨理服务器、监控软件、载气

3、以及其他连接附件组成。别对应色谱峰的成分和扣除基线，最后算出每个色谱核心部件如电磁六通阀、一体式油泵、温度控制器、成分的浓度含量。色谱算法是电力变压器在线色谱气泵、检测器、复合色谱柱等均采用原装进口产品。的核心技术，只有解决了色谱算法才能实现电力变压器油中溶解气体的在线监测，研究色谱算法具有重要的现实意义。本文以宁波理工监测设备有限公司生产的MGA2000—6型变压器色谱在线监测系统为例，介绍了变压器色谱在线监测系统的主要原理。并对色谱信号预处理中的滤波算法作了探讨。图1变压器在线监测系统MGA2000—6工作流程图2变压器色谱在线监测系统系统在微处理器

4、控制下，进行热油冷却、油中溶解气体萃取、流路切换与清洗、柱箱与检测器温度控2．1在线色谱关键问题制、样气的定量与进样、基线的自动调节、数据采集气相色谱法是目前应用最广的分析方法之一，与处理、定量分析与故障诊断等分析流程。如图2它在石油、轻工、食物、环保等领域有着广泛的应用，所示。变压器油在内嚣一体式油泵作用下进入气体已有若干实例证明了利用气相色谱法分析变压器内采集器，经过毛细管的萃取，分离出变压器油中的溶部故障的有效性llJ。随着自动化技术、选择性检解气体，经过油气分离后的变压器油流回变压器油测器的应用、新型色谱柱的研制，气相色谱分析方法箱，萃取出来的气

5、体在内置微型气泵的作用下进入正在朝更高灵敏度、更高选择性、更方便快捷的方向电磁六通阀的定量管中。定量管中的气体在载气作发展。然而，大多应用场合仍需要人工干预，这与气用下进入色谱柱，然后，检测器按气体流出色谱柱的体自动萃取、仪器所使用的恶劣环境大大影响检测顺序分别将六组分气体(H2、CO、CH、C2H、CH2、精度等问题有很大的关系。因此实现变压器色谱在CH)变换成电压信号。数据采集器将采集到的气线监测难点和重点也就在于以下几个方面：体浓度电压量通过RS485通讯总线上传给安装在(1)高效、准确的油气分离以真实的反映油中主控室的数据处理服务器，数据处理服务

6、器根据仪·40·维普资讯http://www.cqvip.com2006年第l2期《贵州电力技术》(总第9o期)器的标定数据进行定量分析，计算出各组分和总烃实现零相位数字滤波的方法可以采用FRR滤的含量以及各自的增长率，再由故障诊断专家系统波方法：先将输入序列按顺序滤波(ForwardFilter)，对变压器进行故障分析，从而实现变压器故障的在然后将所得结果逆转后反向通过滤波器(Reverse线监测。Filter)，再将所得结果逆转后输出(ReverseOutput)，即得精确零相位失真的输出序列。FRR的滤波原3系统的主要功能理可作如下推证：MGA20

7、00—6型变压器油色谱在线监测系统，Y(n)=(n)h(n)(1)该系统可同时高精度在线监测变压器油中溶解的氢，，2()=，，(N一1一)(2)气(H)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH)、乙烯(C：H)、Y，(n)=Y2(n)h(n)(3)乙炔(c：H：)、乙烷(C：H6)等六种气体组分，并通过，，4(，I)=Ys(N一1一凡)(4)计算获得总烃的含量、各组份的相对增长率以及绝式中，(／7,)表示输入序列，h(n)表示所用数字滤波对增长速度。该系统的检测指标如表1所示。器的冲击脉冲响应序列，Y(n)为滤波或逆转后的结表1MGA2000—6检测指标果，J7v

8、为输入数据序列的点数。式(1)一(4)的相应频域表示为：y】()=X()日()(