CN103926357A - 变压器油中气体色谱峰面积计算方法 - Google Patents

Abstract

一种变压器油中气体色谱峰面积计算方法，涉及电力变压器技术领域，所解决的是提高计算精度的技术问题。该方法先绘制变压器油中气体的色谱曲线，再根据色谱曲线的色谱峰起止时间点计算色谱平均值，然后再对色谱平均值进行二次修正，最后再根据修正后的色谱平均值计算出目标气体色谱曲线的色谱峰面积。本发明提供的方法，适用于检测变压器油中气体的含量。

Description

变压器油中气体色谱峰面积计算方法

技术领域

本发明涉及电力变压器技术，特别是涉及一种变压器油中气体色谱峰面积计算方法的技术。

背景技术

在电力系统中，正常运行的变压器充油管道内的绝缘材料和变压器绝缘油，在热、电等作用下会逐渐老化，产生多种可燃性气体，这些气体在变压器充油管道内的油液中不断积累、对流、扩散、溶解，直到饱和而析出气泡，对变压器油中的气体含量进行分析，可以识别变压器的绝缘状况和内部电气设备放电情况，可有效减少变压器事故的发生。

变压器油中气体含量检测方法之一是使用色谱图，现有采用色谱图计算变压器油中气体含量的方法是：先通过对比标定值的方式来计算出变压器油中气体色谱曲线的色谱峰面积大小，再根据计算出的色谱峰面积得出变压器油中气体含量。这种方法计算出的色谱峰面积受到气温及环境干扰气体的影响较大，其计算结果精度较低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种计算精度高的变压器油中气体色谱峰面积计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种变压器油中气体色谱峰面积计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）利用色谱仪，以时间轴为横坐标轴，以色谱值轴为纵坐标轴，绘制变压器油中各组分气体的色谱曲线；

2）选取需要计算色谱峰面积的气体组分为目标气体，设定目标气体色谱曲线的色谱峰起始时间点及色谱峰截止时间点，其中的色谱峰起始时间点记为T0，色谱峰截止时间点记为T1；

3）计算目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱平均值，其计算公式为：

$\mathrm{Vp}=\left(\underset{i=T0}{\overset{T1}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i\right)/(T1-T0);$

式中，Vp为目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱平均值，V_i为目标气体色谱曲线在时间点i的色谱值；

4）在目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱数据中，选取所有小于Vp的色谱数据，并计算出这些色谱数据的色谱平均值，记为Vd；

5）在目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱数据中，选取所有小于Vd的色谱数据，并计算出这些色谱数据的色谱平均值，记为Vs；

6）计算目标气体色谱曲线的色谱峰面积，其计算公式为：

$S=\underset{i=T0}{\overset{T1}{\mathrm{\Σ}}}f\left(V_i\right);$

$f\left(V_i\right)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{if}(V_i\≤\mathrm{Vs})\\ V_i-\mathrm{Vs},& \mathrm{if}(V_i>\mathrm{Vs})\end{array}\right.;$

式中，S为目标气体色谱曲线的色谱峰面积，V_i为目标气体色谱曲线在时间点i的色谱值。

进一步的，目标气体色谱曲线的色谱峰起始时间点T0的值设定为：T0＝r×Ts；

式中，Ts为色谱仪的色谱峰起始时间最小量程，r为可靠系数，r的取值为0.9。

进一步的，目标气体色谱曲线的色谱峰截止时间点T1的值设定为：T1＝k×Tm；

式中，Tm为色谱仪的色谱峰结束时间最大量程，k为可靠系数，k的取值为1.2。

本发明提供的变压器油中气体色谱峰面积计算方法，根据变压器油中气体的色谱曲线的色谱峰起止时间计算色谱平均值，并对色谱平均值进行二次修正，再根据修正后的色谱平均值计算出变压器油中气体的色谱峰面积，该方法通过对色谱平均值的修正来减少环境温度及环境干扰气体对色谱峰面积计算的影响，能提高色谱峰面积的计算精度。

附图说明

图1是本发明实施例变压器油中气体色谱峰面积计算方法的计算流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种变压器油中气体色谱峰面积计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）利用色谱仪，以时间轴为横坐标轴，以色谱值轴为纵坐标轴，绘制变压器油中各组分气体的色谱曲线；

2）选取需要计算色谱峰面积的气体组分为目标气体，设定目标气体色谱曲线的色谱峰起始时间点及色谱峰截止时间点，其中的色谱峰起始时间点记为T0，色谱峰截止时间点记为T1；

其中，T0＝r×Ts，Ts为色谱仪的色谱峰起始时间最小量程，r为可靠系数，r的取值通常为0.9；T1＝k×Tm，Tm为色谱仪的色谱峰结束时间最大量程，k为可靠系数，k的取值通常为1.2；

3）计算目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱平均值，其计算公式为：

$\mathrm{Vp}=\left(\underset{i=T0}{\overset{T1}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i\right)/(T1-T0);$

式中，Vp为目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱平均值，V_i为目标气体色谱曲线在时间点i的色谱值；

4）在目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱数据中，选取所有小于Vp的色谱数据，并计算出这些色谱数据的色谱平均值，记为Vd；

5）在目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱数据中，选取所有小于Vd的色谱数据，并计算出这些色谱数据的色谱平均值，记为Vs；

6）计算目标气体色谱曲线的色谱峰面积，其计算公式为：

$S=\underset{i=T0}{\overset{T1}{\mathrm{\Σ}}}f\left(V_i\right);$

$f\left(V_i\right)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{if}(V_i\≤\mathrm{Vs})\\ V_i-\mathrm{Vs},& \mathrm{if}(V_i>\mathrm{Vs})\end{array}\right.;$

式中，S为目标气体色谱曲线的色谱峰面积，V_i为目标气体色谱曲线在时间点i的色谱值。

Claims (3)

1.一种变压器油中气体色谱峰面积计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）利用色谱仪，以时间轴为横坐标轴，以色谱值轴为纵坐标轴，绘制变压器油中各组分气体的色谱曲线；

2）选取需要计算色谱峰面积的气体组分为目标气体，设定目标气体色谱曲线的色谱峰起始时间点及色谱峰截止时间点，其中的色谱峰起始时间点记为T0，色谱峰截止时间点记为T1；

3）计算目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱平均值，其计算公式为：

$\mathrm{Vp}=\left(\underset{i=T0}{\overset{T1}{\mathrm{\Σ}}}{V}_i\right)/(T1-T0);$

式中，Vp为目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱平均值，V_i为目标气体色谱曲线在时间点i的色谱值；

4）在目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱数据中，选取所有小于Vp的色谱数据，并计算出这些色谱数据的色谱平均值，记为Vd；

5）在目标气体色谱曲线从T0至T1的色谱数据中，选取所有小于Vd的色谱数据，并计算出这些色谱数据的色谱平均值，记为Vs；

6）计算目标气体色谱曲线的色谱峰面积，其计算公式为：

$S=\underset{i=T0}{\overset{T1}{\mathrm{\Σ}}}f\left(V_i\right);$

$f\left(V_i\right)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{if}(V_i\≤\mathrm{Vs})\\ V_i-\mathrm{Vs},& \mathrm{if}(V_i>\mathrm{Vs})\end{array}\right.;$

式中，S为目标气体色谱曲线的色谱峰面积，V_i为目标气体色谱曲线在时间点i的色谱值。

2.根据权利要求1所述的变压器油中气体色谱峰面积计算方法，其特征在于：目标气体色谱曲线的色谱峰起始时间点T0的值设定为：T0＝r×Ts；

式中，Ts为色谱仪的目标气体色谱峰起始时间最小量程，r为可靠系数，r的取值为0.9。

3.根据权利要求1所述的变压器油中气体色谱峰面积计算方法，其特征在于：目标气体色谱曲线的色谱峰截止时间点T1的值设定为：T1＝k×Tm；

式中，Tm为色谱仪的目标气体色谱峰结束时间最大量程，k为可靠系数，k的取值为1.2。