測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法技術

本發明專利技術公開了一種測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法，包括以下步驟：1)將已知濃度的標準氣體稀釋為n組不同濃度的氣體標樣，再分別測量n組氣體標樣的氣相色譜峰高，得n組氣體標樣的標準點數數據(x

Method for judging fault type of capacitor bushing by measuring dissolved gas content at high concentration

The invention discloses a method for measuring high concentration of dissolved gas content judging method of capacitive bushing fault, which comprises the following steps: 1) the standard gases of known concentration diluted to different concentrations of N group of gas samples were measured the sample group N gas chromatography peak, standard standard data points n gas group (x

【技術實現步驟摘要】
測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法
本專利技術涉及一種故障類型的判斷方法，具體涉及一種測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法。
技術介紹
隨著變壓器不斷向著高電壓大容量的方向發展，在變壓器維護方面，人們愈加重視油中溶解氣體分析，以便及時發現變壓器內部早期故障。實踐證明，監測并控制變壓器油中的氣體含量不僅能防止油中氣泡對絕緣的危害，而且利用油中溶解氣體含量的實測數據可快速判斷電容型套管故障類型。利用氣相色譜儀測量變壓器油中溶解氣體濃度已成為普遍采用的方法。氣相色譜分析有如下優點：①分離效率高，分析速度快；②樣品用量少和檢測靈敏度高；③選擇性好；④應用范圍廣。但是如果由于定量計算方法選擇不當，則有可能降低準確度。一般試驗室氣相色譜分析的定量方法常使用單點校正曲線法，高濃度溶解氣體采用多次稀釋使檢測器響應信號與組分濃度呈線性函數關系分析得到氣體含量的辦法，然而當今工業生產向高精度高質量方向發展，對于產品的檢驗提出了較高的要求，當溶解氣體組分濃度低于10％時檢測器響應信號與組分濃度呈線性函數關系，當溶解氣體組分高于10％時檢測器響應信號與組分濃度呈非線性函數關系。常規方法需不斷稀釋樣品進行測量，從而引入了稀釋環節的誤差，因此不能準確的判斷出電容型套管的故障類型。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法，該方法能夠準確的判斷出電容型套管的故障類型。為達到上述目的，本專利技術所述的測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法包括以下步驟：1)將已知濃度的標準氣體稀釋為n組不同濃度的氣體標樣，再分別測量n組氣體標樣的氣相色譜峰高，得n組氣體標樣的標準點數數據(xi，hi)，其中，xi為第i組氣體標樣的濃度，hi為第i組氣體標樣的氣相色譜峰高；2)根據n組氣體標樣的標準點數據(xi，hi)繪制氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線；3)檢測待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs，再在氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線上選取試驗點A(ha,xa)及試驗點B(hb,xb)，構建直線方程，其中，試驗點A(ha,xa)及試驗點B(hb,xb)位于該直線方程對應的直線上，ha＜hs＜hb，然后將待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs代入該直線方程中，得待測變壓器油中溶解氣體的濃度xs；4)根據待測變壓器油中溶解氣體的濃度xs判斷電容型套管的故障類型。直線方程的表達式為：y＝ax+b其中，y表示濃度，x表示氣相色譜峰高，待測變壓器油中溶解氣體的濃度xs的表達式為：通過氣相色譜分析儀檢測n組氣體標樣的氣相色譜峰高。通過氣相色譜分析儀檢測待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs。本專利技術具有以下有益效果：本專利技術所述的測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法在具體操作時，不需要對待測變壓器油中溶解的氣體進行稀釋，避免引入稀釋誤差，通過繪制氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線，再通過分段線性法求解待測變壓器油中溶解氣體的濃度，從而得到待測變壓器油中溶解氣體的濃度，具體的，通過選取該非線性曲線上的兩個試驗點，并構建經過所述兩個試驗點的直線方程，然后再將待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高代入該直接方程中，從而得到待測變壓器油中溶解氣體的濃度，然后根據待測變壓器油中溶解氣體的濃度判斷出電容型套管故障類型，操作較為簡單，并且準確度較高，能夠有效的指導變壓器的生產工作。附圖說明圖1為本專利技術中直線方程對應直線的示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步詳細描述：參考圖1，本專利技術所述的測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法包括以下步驟：1)將已知濃度的標準氣體稀釋為n組不同濃度的氣體標樣，再分別測量n組氣體標樣的氣相色譜峰高，得n組氣體標樣的標準點數數據(xi，hi)，其中，xi為第i組氣體標樣的濃度，hi為第i組氣體標樣的氣相色譜峰高；2)根據n組氣體標樣的標準點數據(xi，hi)繪制氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線；3)檢測待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs，再在氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線上選取試驗點A(ha,xa)及試驗點B(hb,xb)，構建直線方程，其中，試驗點A(ha,xa)及試驗點B(hb,xb)位于該直線方程對應的直線上，ha＜hs＜hb，然后將待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs代入該直線方程中，得待測變壓器油中溶解氣體的濃度xs；4)根據待測變壓器油中溶解氣體的濃度xs判斷電容型套管的故障類型。直線方程的表達式為：y＝ax+b其中，y表示濃度，x表示氣相色譜峰高，待測變壓器油中溶解氣體的濃度xs的表達式為：通過氣相色譜分析儀檢測n組氣體標樣的氣相色譜峰高。通過氣相色譜分析儀檢測待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs。本專利技術與稀釋測量的方法不確定度對比如下所示：1、稀釋測量的標準不確定度評定1.1、按下公式計算通過稀釋測得氣體組分濃度：其中，X0為原氣體組分濃度，X1為稀釋后測得氣體組分濃度，V0為原氣體組分體積，V1為稀釋后測得氣體組分體積。用稀釋方法測得氣體組分濃度的合成相對標準不確定度U(x0)為：1.2、稀釋后測得氣體組分濃度X1的相對標準不確定度稀釋后測得氣體組分濃度X1用氣相色譜儀測得，相對標準不確定度。1.2.1、數學模型其中，AY為測定樣品的峰面積，AW為外標樣的峰面積，CW為外標樣的濃度，CY為測定樣品的濃度。1.2.2、傳播定律：由公式：導出：u2(rel)(x)＝u2rel(AY)+u2rel(AW)+u2rel(CW)。1.2.3、計算標準不確定度1.2.3.1、樣品峰面積的標準不確定度分量u(AY)和外標峰面積的標準不確定度分量u(AW)主要來自三個方面：一是進樣重復性；二是進樣器的允差；三是儀器的最小讀數。1.2.3.1.1、進樣重復性標準不確定度u1用儀器重復進樣6次，得到的峰面積計算標準偏差S，是隨機測量，屬A類，如表1所示：表1其中，1.2.3.1.2、進樣器標準不確定度u2進樣器的允差為±1％，即半寬度為1％，按均勻分布，屬B類，則進樣器標準不確定度為：1.2.3.1.3、儀器讀數的標準不確定度u3按均勻分布變化，屬B類，儀器峰面積讀數的最小變化為±1，因此：1.2.3.1.4、樣品峰面積相對不確定度分量urel(AY)，外標峰面積相對不確定度分量urel(Aw)和外標樣濃度的相對不確定度urel(CW)，其中，u2rel(CW)＝9.0×10-4其中，GBW(E):060853中規定urel(CW)為3.0×10-2。1.2.4、合成標準不確定度：u2(rel)(X1)＝u2rel(AW)+u2rel(AY)+u2rel(CW)＝0.33×10-4+0.534×10-4+9.0×10-4＝9.86×10-4urel(X1)＝3.14×10-2＝3.14％。1.3、V0和V1的標準不確定度1.3.1、針管的允差±4％，即半寬度為4％，按均勻分布，屬B類，則針管標準不確定度為：1.3.2、用進樣器取1ml原氣體用氮氣稀釋至10ml針管中，則針管標準不確定度為0.023。1.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將已知濃度的標準氣體稀釋為n組不同濃度的氣體標樣，再分別測量n組氣體標樣的氣相色譜峰高，得n組氣體標樣的標準點數數據(x

【技術特征摘要】
1.一種測量高濃度溶解氣體含量判斷電容型套管故障類型的方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將已知濃度的標準氣體稀釋為n組不同濃度的氣體標樣，再分別測量n組氣體標樣的氣相色譜峰高，得n組氣體標樣的標準點數數據(xi，hi)，其中，xi為第i組氣體標樣的濃度，hi為第i組氣體標樣的氣相色譜峰高；2)根據n組氣體標樣的標準點數據(xi，hi)繪制氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線；3)檢測待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs，再在氣體標樣的氣相色譜峰高與氣體標樣濃度的非線性曲線上選取試驗點A(ha,xa)及試驗點B(hb,xb)，構建直線方程，其中，試驗點A(ha,xa)及試驗點B(hb,xb)位于該直線方程對應的直線上，ha＜hs＜hb，然后將待測變壓器油中溶解氣體的氣相色譜峰高hs代入該直線方程中，得待測變壓器油中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴潔梅，李哲然，
申請(專利權)人：中國西電電氣股份有限公司，西安西電高壓套管有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西,61