CN106124676A - 一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括残留样品气自清洗系统、变压器油中C3+组分反吹系统、仪器快速稳定系统和一个氦离子化检测器，所述的残留样品气自清洗系统设有一个用于控制载气流量的电磁开关阀，所述的变压器油中C3+组分反吹系统包括一个十通阀，所述的十通阀上设有定量管及针阀，所述的仪器快速稳定系统包括一个四通阀，所述的电磁开关阀连接进样器后又依次连接十通阀、氦离子化检测器、四通阀。本发明成本低廉，操作方便，检测限可以达到10ppb级，还解决了样品气相互影响、油脱出气体中其他杂质干扰测试的难题，并且仪器稳定时间基本可以控制在1小时之内。

Description

一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪
技术领域
本发明涉及一种气相色谱仪，特别是公开一种用于测定变压器油专用的氦离子化气相色谱仪，对变压器油经全脱气法或者机械振荡法脱出气体进行测试，并根据脱出气体浓度计算出变压器油中含气浓度。
背景技术
目前国内建设有大量超高压变压器，由于电压较高，微小放电和过热极易引起较大事故的发生，故对变压器油中溶解气体的检测提出了更高要求。用氢火焰离子化检测器C2H2最低测到0.1ppm，无法满足检出限要求，而且又存在样品气互相影响问题，C3+组分无法反吹问题，加大了分析时间，且仪器的稳定时间过长（一般8小时以上）问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，是用于检测超高压变压器油中微量特征溶解气体的气相色谱仪，设有氦离子化检测器，检测限可以达到10ppb级，并且仪器稳定时间短，使用方便，还解决了样品气相互影响、油脱出气体中C3+组分干扰测试的难题。
本发明是这样实现的：一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括残留样品气自清洗系统、变压器油中C3+组分反吹系统、仪器快速稳定系统和一个氦离子化检测器，所述的残留样品气自清洗系统设有一个用于控制载气流量的电磁开关阀，所述的变压器油中C3+组分反吹系统包括一个十通阀，所述的十通阀上设有定量管及针阀，所述的仪器快速稳定系统包括一个四通阀，所述的电磁开关阀连接进样器后又依次连接十通阀、氦离子化检测器、四通阀。所述的电磁开关阀带有时间控制器，用于设定吹扫气吹扫所述进样器和所述十通阀中的定量管的时间。
所述的残留样品气自清洗系统进行残留样品气自清洗过程的具体切换线路如下：电磁开关阀打开，通入第三载气进行吹扫，所述的第三载气采用氮气为吹扫气，所述的吹扫气依次经过电磁开关阀、进样器、十通阀的①号口、十通阀的②号口、定量管、十通阀的⑨号口、十通阀的⑩号口后放空，通过电磁开关阀上的时间控制器设置定时开关电磁开关阀，将进样器和定量管中的残留样品气吹扫干净；所述气相色谱仪取样过程的具体切换线路如下：电磁开关阀关闭，停止氮气吹扫，样品气通过进样器依次通过十通阀的①号口、十通阀的②号口、十通阀的⑨号口、十通阀的⑩号口后放空，完成取样过程。
所述气相色谱仪进样过程的具体切换线路如下：切换十通阀，第二载气流经十通阀的⑧号口、十通阀的⑨号口后携带定量管中的样品气依次进入十通阀的②号口、十通阀的③号口、色谱柱、十通阀的⑦号口、十通阀的⑥号口，再进入氦离子化检测器进行检测，最后经过四通阀的①号口、四通阀的④号口后流出。
所述变压器油中C3+组分反吹系统进行C3+组分反吹过程的具体切换线路如下：切换十通阀，第二载气依次通过十通阀的⑧号口、十通阀的⑦号口、色谱柱、十通阀的③号口、十通阀的④号口、针阀后放空，把未从色谱柱中流出的C3+组分放空，完成C3+组分放空过程。
所述的仪器快速稳定系统对气相色谱仪进行快速稳定过程的具体切换线路如下：气相色谱仪处于关机状态，第一载气和第二载气均处于密封状态，第一载气依次通过十通阀的⑤号口、十通阀的⑥号口、氦离子化检测器、四通阀的①号口、四通阀的②号口、纯化器后返回第一载气入口；第二载气依次通过十通阀的⑧号口、十通阀的⑦号口、十通阀的②号口、十通阀的④号口、氦离子化检测器、四通阀的①号口、四通阀的②号口、纯化器后返回并入第一载气入口；气相色谱仪使用开机时，第四载气依次通过四通阀的③号口、四通阀的②号口、纯化器、十通阀、氦离子化检测器、四通阀的①号口、四通阀的④号口后放空尾气，从而实现缩短仪器稳定时间。
本发明的有益效果是：本发明气相色谱仪对变压器油中的特征溶解气体有非常低的检出限，能测试出现有气相色谱仪无法测出的浓度，并且解决了样品气相互影响、油脱出气体中其他杂质干扰测试的难题，特别是C3+组分干扰测试的难题。本发明设计的残留样品气自清洗系统有效清洁了气相色谱仪中残留的样品气，避免了前面残留的样品气对后面需检测的样品气的影响。本发明还解决了仪器稳定时间过长问题，仪器的稳定时间基本可以控制在1小时之内。本发明气相色谱仪成本低廉，操作方便。
附图说明
图1是本发明气相色谱仪结构示意图。
图2是本发明气相色谱仪变压器油中C3+组分反吹系统工作状态示意图。
图3是本发明气相色谱仪进样工作状态示意图。
图中：1、十通阀； 2、四通阀； 3、电磁开关阀； 4、进样器； 5、定量管； 6、色谱柱；7、针阀； 8、氦离子化检测器； 9、纯化器。
具体实施方式
根据附图1，本发明一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，包括残留样品气自清洗系统、变压器油中C3+组分反吹系统、仪器快速稳定系统和一个氦离子化检测器（PDD检测器）8。所述的残留样品气自清洗系统设有一个用于控制载气流量的电磁开关阀3。所述的变压器油中C3+组分反吹系统包括一个十通阀1，所述的十通阀1上设有定量管5及针阀7，所述的仪器快速稳定系统包括一个四通阀2。所述的电磁开关阀3连接进样器4后又依次连接十通阀1、氦离子化检测器8、四通阀2。电磁开关阀3带有时间控制器，用于设定吹扫气吹扫所述进样器4和所述十通阀1中的定量管5的时间。
根据附图1，所述的残留样品气自清洗系统进行残留样品气自清洗过程的具体切换线路如下：电磁开关阀3打开，通入第三载气进行吹扫，所述的第三载气采用氮气为吹扫气，所述的吹扫气依次经过电磁开关阀3、进样器4、十通阀1的①号口、十通阀1的②号口、定量管5、十通阀1的⑨号口、十通阀1的⑩号口后放空，通过电磁开关阀3上的时间控制器设置定时开关电磁开关阀，将进样器4和定量管5中的残留样品气吹扫干净。所述气相色谱仪取样过程的具体切换线路如下：电磁开关阀3关闭，停止氮气吹扫，样品气通过进样器4依次通过十通阀1的①号口、十通阀1的②号口、十通阀1的⑨号口、十通阀1的⑩号口后放空，完成取样过程。循环上述过程，即可完成样品气的取样和清扫工作。
根据附图3，所述气相色谱仪进样过程的具体切换线路如下：切换十通阀1，第二载气流经十通阀1的⑧号口、十通阀1的⑨号口后携带定量管5中的样品气依次进入十通阀1的②号口、十通阀1的③号口、色谱柱6、十通阀1的⑦号口、十通阀1的⑥号口，再进入氦离子化检测器8进行检测，最后经过四通阀2的①号口、四通阀2的④号口后流出。
变压器油中C3+组分反吹系统，变压器油中溶解气中通常会含有C3+组分，如果按正常流程，C3+组分会经过很长时间从色谱柱6流出。根据附图2，本发明设置了变压器油中C3+组分反吹系统进行C3+组分反吹过程的具体切换线路如下：切换十通阀，第二载气依次通过十通阀1的⑧号口、十通阀1的⑦号口、色谱柱6、十通阀1的③号口、十通阀1的④号口、针阀7后放空，把未从色谱柱6中流出的C3+组分放空，完成C3+组分放空过程。
PDD检测器稳定的快慢决定于系统中空气含量的多少，仪器在不使用状态下气路系统在密闭状态下，空气就没机会进入色谱仪的气路系统，开机通载气后就会很快稳定。所以本发明还设计了仪器快速稳定系统，根据附图1，气相色谱仪进行快速稳定工作过程的具体切换线路如下：气相色谱仪处于关机状态，第一载气和第二载气均处于密封状态，第一载气依次通过十通阀1的⑤号口、十通阀1的⑥号口、氦离子化检测器8、四通阀2的①号口、四通阀2的②号口、纯化器9后返回第一载气入口；第二载气依次通过十通阀1的⑧号口、十通阀1的⑦号口、十通阀1的②号口、十通阀1的④号口、氦离子化检测器8、四通阀2的①号口、四通阀2的②号口、纯化器9后返回并入第一载气入口。气相色谱仪开机使用时，通入第四载气，第四载气依次通过四通阀2的③号口、四通阀2的②号口、纯化器9、十通阀1、氦离子化检测器8、四通阀2的①号口、四通阀2的④号口后放空尾气，从而实现了缩短仪器的稳定时间。

Claims (6)

1.一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于：所述的气相色谱仪包括残留样品气自清洗系统、变压器油中C3+组分反吹系统、仪器快速稳定系统和一个氦离子化检测器，所述的残留样品气自清洗系统设有一个用于控制载气流量的电磁开关阀，所述的变压器油中C3+组分反吹系统包括一个十通阀，所述的十通阀上设有定量管及针阀，所述的仪器快速稳定系统包括一个四通阀，所述的电磁开关阀连接进样器后又依次连接十通阀、氦离子化检测器、四通阀。
2.根据权利要求 1 所述的一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于：所述的电磁开关阀带有时间控制器，用于设定吹扫气吹扫所述进样器和所述十通阀中的定量管的时间。
3.根据权利要求 1 所述的一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于所述的残留样品气自清洗系统进行残留样品气自清洗过程的具体切换线路如下：电磁开关阀打开，通入第三载气进行吹扫，所述的第三载气采用氮气为吹扫气，所述的吹扫气依次经过电磁开关阀、进样器、十通阀的①号口、十通阀的②号口、定量管、十通阀的⑨号口、十通阀的⑩号口后放空，通过电磁开关阀上的时间控制器设置定时开关电磁开关阀，将进样器和定量管中的残留样品气吹扫干净；所述气相色谱仪取样过程的具体切换线路如下：电磁开关阀关闭，停止氮气吹扫，样品气通过进样器依次通过十通阀的①号口、十通阀的②号口、十通阀的⑨号口、十通阀的⑩号口后放空，完成取样过程。
4.根据权利要求 1 所述的一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于所述气相色谱仪进样过程的具体切换线路如下：切换十通阀，第二载气流经十通阀的⑧号口、十通阀的⑨号口后携带定量管中的样品气依次进入十通阀的②号口、十通阀的③号口、色谱柱、十通阀的⑦号口、十通阀的⑥号口，再进入氦离子化检测器进行检测，最后经过四通阀的①号口、四通阀的④号口后流出。
5.根据权利要求 1 所述的一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于所述变压器油中C3+组分反吹系统进行C3+组分反吹过程的具体切换线路如下：切换十通阀，第二载气依次通过十通阀的⑧号口、十通阀的⑦号口、色谱柱、十通阀的③号口、十通阀的④号口、针阀后放空，把未从色谱柱中流出的C3+组分放空，完成C3+组分放空过程。
6.根据权利要求 1 所述的一种用于测定变压器油中溶解气的气相色谱仪，其特征在于所述的仪器快速稳定系统对气相色谱仪进行快速稳定过程的具体切换线路如下：气相色谱仪处于关机状态，第一载气和第二载气均处于密封状态，第一载气依次通过十通阀的⑤号口、十通阀的⑥号口、氦离子化检测器、四通阀的①号口、四通阀的②号口、纯化器后返回第一载气入口；第二载气依次通过十通阀的⑧号口、十通阀的⑦号口、十通阀的②号口、十通阀的④号口、氦离子化检测器、四通阀的①号口、四通阀的②号口、纯化器后返回并入第一载气入口；气相色谱仪使用开机时，第四载气依次通过四通阀的③号口、四通阀的②号口、纯化器、十通阀、氦离子化检测器、四通阀的①号口、四通阀的④号口后放空尾气，从而实现缩短仪器稳定时间。
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