[发明专利]变压器油中溶解气体在线监测装置的校准方法

说明书

本发明属于电气设备绝缘监测技术领域，具体涉及一种变压器油中溶解气体在线监测装置的校准方法。针对现有采用半导体传感器的变压器油在线监测装置，采用直线拟合时出现部分气体校准后误差较大，发明采用如下技术方案：校准方法包括：步骤S1、采集不同浓度参考油样下气体的在线检测均值和实验室色谱仪的参考均值；步骤S2、采用基于最小二乘原理的一元二次函数进行曲线拟合；步骤S3、将参考油样校准值与参考均值进行比较，计算在线监测装置的检测误差以及拟合度；步骤S4、在线监测装置检测值x通过一元二次函数计算得到校准后检测值。本发明的有益效果是：采用一元二次函数的拟合方法，其拟合度更接近于1，拟合曲线与实际曲线的吻合程度更高。

技术领域

本发明属于电气设备绝缘监测技术领域，具体涉及一种变压器油中溶解气体在线监测装置的校准方法。

背景技术

电力变压器作为电力系统中的重要设备之一，其运行状态直接影响电力系统的安全性，变压器一旦因故障停运，将会带来巨大的经济损失和负面的社会影响。因此，对其运行状态进行在线监测、保证其可靠运行，是提高整个电力系统供电可靠性的关键措施。

目前，广泛采用绝缘油中溶解气体分析技术对变压器故障进行监测和诊断。变压器内部绝缘油在电或热的作用下发生C-H键和C-C键断裂，会产生H₂和低分子烃类如 CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂及CO₂、CO等特征气体，通过检测油中溶解气体的组分含量，可以分析诊断变压器故障的类型和程度。

传统的油中溶解气体的组分含量检测采用实验室气相色谱法，通过采集油样到实验室进行油气分离、色谱法分析。但实验室油色谱存在分析周期长，从取样、运送到测量过程环节多等缺点，而在线监测技术则很好地弥补了这些缺点。通过安装变压器油中溶解气体在线监测装置，对运行变压器油中气体实时或按设定的周期自动监测，可以及时发现并监督变压器内部可能存在的缺陷及其变化趋势。

常用的变压器油中溶解气体在线监测装置依据检测原理分为气相色谱法和光声光谱法。气相色谱法主要采用气相色谱仪，通过色谱柱分离气体组分，利用检测器进行定量检测。根据不同的检测原理，色谱仪的检测器分为多种类型，主要有：热导检测器、氢焰检测器、电化学传感器、半导体传感器等。热导检测器对工艺的要求相当高；氢焰检测器在现场应用时存在安全性问题；电化学传感器的寿命短，而且对于甲烷反应差。半导体气敏检测器对可燃气体有灵敏反应，虽然线性不佳，但由于工艺简单、成本低、维修方便等优点得到了较多应用。光声光谱法变压器油中溶解气体在线监测装置，由于其运行维护成本低，得到了越来越多的应用。

变压器油中溶解气体在线监测装置存在检测误差大、故障的误报漏报率高等问题，需要开展周期性的现场校验。校验的基本原理是配制不同浓度的参考油样，将在线监测装置的检测值与实验室色谱仪的检测值(参考值)进行比较，计算测量误差并准确度分级。现场校验的结果表明调整前的测量误差超过行业、企业标准规定的限值，需要采取校准措施减小测量误差。一般常用校准方法是依据不同浓度参考油样的在线均值和参考均值采用直线拟合校准，直线拟合校准适合稳定性好的线性检测器，而对于半导体气敏检测器等非线性检测器，则可能出现拟合度较差的现象，特别是校准后低浓度在线检测值为负值的问题。

发明内容

本发明针对现有采用半导体气敏检测器等非线性检测器的变压器油中溶解气体在线监测装置，采用直线拟合校准时出现低浓度检测值为负值、整体拟合度不高等问题的不足，提供一种变压器油中溶解气体在线监测装置的校准方法，减小误差，提升拟合度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：变压器油中溶解气体在线监测装置的校准方法，所述校准方法包括：