变压器油型气相色谱仪.docx

变压器油型气相色谱仪.docx

《变压器油型气相色谱仪.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变压器油型气相色谱仪.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

变压器油型气相色谱仪

变压器油型气相色谱仪

使

用

说

明

书

第一篇主机

一、概述

用气相色谱仪测定绝缘油中溶解气体的组成与含量，是判定运行中的充油电力设备（如变压器、套管、电压电流互感器等）是否存在潜伏性的过热、放电故障，以保障电力设备安全经济运行的非常有效、无可替代的一种手段，因而在电力部门中已得到广泛的应用。

GC-2010气相色谱仪是按照国家标准GB/T17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱仪测定法》，电力行业标准DL/T722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求而设计的全微机化、高性能、电力系统专用的气相色谱仪。

GC-2010气相色谱仪主控电路采用了功能先进的微处理系统、大容量的FLASH及EEPROM存储器，大屏幕液晶显示，键盘菜单式操作。

柱箱具备双重的过温保护装置和五阶程序升温功能，智能化的自动后开门技术。

具备自我诊断功能，能迅速准确的显示故障部位；断电数据保护功能，秒表功能。

过热保护功能，自诊断功能，秒表功能等。

整机采用模块化的结构设计，具有温控精度高、气路流量稳定、检测器灵敏度高、性能稳定可靠、重复性好、操作简便等特点。

GC-2010气相色谱仪采用独特的双柱流程系统，配置TCD和双FID

检测器和一只镍触媒催化转化炉，与双通道的变压器油专用色谱工作站配套使用，可实现一次进样对油中溶解的七种气体组份：

H2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO、CO2进行全部测定，最小检测浓度可满足进样量为1mL时，单位体积油中含有的气体体积对：

H2≤5μL/L，C2H2≤0.1μL/L，CO、CO2≤2μL/L，其性能指标能够完全满足GB/T17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱仪测定法》，电力行业标准DL/T722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的使用要求。

二、技术规格

2.1技术指标

柱恒温箱

温度范围:

室温上8℃～399℃

控温精度:

+0.1℃

温度场均匀性:

炉温250℃时，在放置色谱柱的空间±0.8℃

过热保护:

由键盘设定保护值

　　程序升温

最大阶数:

5

升温速率:

0～40.0℃／min（调节增量0.1℃／min）

总的程序时间:

655min

进样系统

温度范围:

室温上10℃～399℃

控温精度:

+0.1℃

过热保护:

由键盘设定保护值

检测器

同时安装叁检测器：

热导检测器（TCD）及双火焰离子化检测器（FID）。

温度范围:

室温上10℃～399℃

控温精度:

+0.1℃

过热保护:

可由键盘设定保护值

进样方式

填充柱柱上进样

填充柱汽化进样

毛细管分流或不分流进样

大口径毛细管进样

气体阀进样

镍转化炉

温度控制:

独立控制

温度范围:

室温上10℃～399℃

控温精度:

+0.1℃

过热保护:

可由键盘设定保护值

其它

外观尺寸:

宽606×深485×高485（mm）

重量:

≤68Kg

2.2成套配置

GC-2010气相色谱仪主机1台

GC-2010专用配件1套

电力专用色谱工作站1套

—可选备件包括:

高纯氢气发生器；无油压缩空气泵；

—其他备件包括:

气体净化器；信号电缆；28件小型组套工具；皂膜流量计；保险丝；注射器；硅橡胶垫；双头取样针；取样针胶帽；T型垫等等。

GC-2010气相色谱仪器主机

双氢火焰检测器+热导检测器+甲烷转化炉系统+填充柱进样口系统

1台

专用配件

三、结构

3.1整机结构

GC-2010气相色谱仪包括气路流量控制系统、温度控制系统、检测器控制系统及显示处理计算机系统、色谱柱箱、进样器、检测器（热导检测器和火焰离子化检测器）及镍转化炉等部件。

该主机结构体积小、重量轻，各部件均采用模块化设计，整机结构可靠合理。

结构示意图如图1（a）、图1（b）所示。

图1（a）　主机正面示意图

1载气流量计2柱箱门3电源开关4温度控制面板5氢火焰检测器6进样口7气体控制阀

3.2气路单元

GC-2010气相色谱仪气路单元包括双载气流路、双氢气流路和双

空气流路。

载气流路由稳压阀和稳流阀构成。

双路载气流量分别由稳流阀调节，流量值从载气流量-稳流阀刻度曲线（见附录A）图上读取。

氢气流路由稳压阀和两个稳流阀及两个固定气阻构成。

双路氢气流量分别由两个稳流阀调节，流量值从氢气流量-稳流阀刻度曲线（见附录B）图上读取；

空气流路由稳压阀和两个稳流阀及两个固定气阻构成。

双路空气流量分别由两个稳流阀调节，空气流量值从空气流量-稳流阀刻度曲线（见附录C）图上读取；

图2GC-2010气路流程图

3.3电路单元

GC-2010气相色谱仪的电路单元包括六路温度控制系统、热导检测器恒流系统、火焰离子化检测器微电流放大器系统、键盘输入系统及大屏幕液晶显示系统。

所有温度的设定、热导桥流的设定及微电流放大器灵敏度的设定均可通过菜单输入，由大屏幕液晶显示器显示。

3.4进样单元

GC-2010气相色谱仪装有填充柱进样器，可接外径Φ3的不锈钢填充柱。

连接示意图如图3所示。

图3：

GC-2010-HD气相色谱仪进样器结构示意图

1散热帽2进样垫3导向件4汽化管5铂电阻6加热棒

3.5柱箱单元

GC-2010气相色谱仪柱箱具有容积大、升温快、噪声低，温度均匀

性好等特点，并具有双重过温保护功能。

柱箱加热丝功率为1500Ｗ。

柱箱搅拌风扇排风量大。

柱箱结构示意图如图4所示。

3.6热导检测器（TCD）

3.6.1技术性能

TCD池体:

半扩散式，四臂铼钨丝

电源:

恒流系统

电流:

0～220mA，电流增量1mA

灵敏度:

≥2500mV·mL／mg（nＣ16）

噪声:

≤15μV

漂移:

≤30μV／30min

3.6.2结构

热导检测器采用四臂铼钨丝（100Ω），半扩散结构，池体积300μL

×4。

具有灵敏度高、热稳定性好、响应快、分辨能力高和噪声低等特点。

结构示意图如图5所示。

图5：

TCD检测器结构示意图

1外壳盖2上盖3TCD盒4TCD检测器5导热体6底座7螺钉8压片

9铂电阻10加热丝11螺母12石棉垫圈13玻璃珠14螺母

15垫圈16钨丝17保温棉

3.6.3TCD与色谱柱的连接

GC-2010气相色谱仪的TCD可与外径Φ3的不锈钢填充柱连接。

TCD与色谱柱之间连接处用石墨密封。

注意：

TCD与色谱柱之间连接处必须检漏！

3.6.4TCD电路控制板

TCD电路控制板由恒流源电路、温度控制电路和数字接口电路三部

3.7火焰离子化检测器（FID）

3.7.1技术性能

结构:

圆桶形收集极

极化电压:

±220V

喷口:

石英喷口

范围:

1010、109、108、107

零点调节:

粗调

零点指示:

输出电平在±10mV以内，零点指示灯亮

检测限:

≤5×10-11g／s（nＣ16）

噪声:

≤5×10-12Ａ

漂移:

≤5×10-13Α／30min

3.7.2结构

火焰离子化检测器采用石英喷口、不锈钢长圆形收集极，极化电压

加在喷口上，收集极、极化极对地绝缘良好，具有灵敏度高、噪声低、线性宽等特点。

结构示意图如图8所示。

图1-13：

FID检测器结构示意图

1收集极部件2衬套部件3上盖4托架5垫块6加热块

7底座8喷嘴9密封圈10加热丝11铂电阻12螺钉

3.7.3FID与色谱柱的连接

GC-2010气相色谱仪的FID可与外径Φ3的不锈钢填充柱连接。

FID与色谱柱之间连接处用石墨密封。

注意：

FID与色谱柱之间连接处必须检漏！

3.7.4FID电路控制板

FID电路控制板由220V高压电路、微电流放大电路和数字接口电路三部分构成。

高压电路为FID提供220V的极化电压，由15V电源通过DC-DC变换得到，振荡频率为30KHZ；微电流放大电路将微电流转换成-1V～+1V的电压信号，量程可由键盘设定；数字接口电路则保证了GC操作人员通过键盘进行FID温度的设定、FID量程的设定及输出极性的灵活控制。

改变量程可实现高阻切换，改变灵敏度。

3.8镍转换炉

GC-2010气相色谱仪的检测对象为溶解于绝缘油中的八种气体组份：

H2、O2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO、CO2，以TCD测定H2、O2，以FID测定烃类气体和CO、CO2。

由于FID对CO、CO2没有响应，而TCD的检测灵敏度不够，采用镍转换炉，把CO、CO2转化为CH4（CO、CO2转化为CH4的转化率均大于98），用FID检测以提高CO、CO2的检测灵敏度。

镍转化炉结构示意图如图11所示。

第二篇操作篇

1日常操作

1.1开机

（1）打开载气、氢气和空气开关阀；

（2）调节载气中路稳压阀约0.3MPa，左路恒流阀至刻度5.0圈，根据分离条件调至背压阀，可先调至0.06～0.1MPa，右路恒流阀至2.5圈；

（3）开主机电源开关；

（4）待仪器通过自检后，由键盘输入设定分析所需要的各个温度参数：

设定进样器温度为60℃；

设定柱炉温度为60℃

设定检测器温度为120℃

设定辅助1（镍转化炉）温度为360℃

设定热导池温度为70℃

⏹注：

因仪器具有数据保护功能，每次开机只不必每次都重新键入温度

注：

由于热导检测器的铼钨丝极易被氧化，所以切记在开机时一定要先通气后加桥电流，关机时也要先将电流设为零，等热导温度稍降后再关载气开关。

（5）点火：

待氢焰检测器的温度升至设定值后，开大氢气压力点火，点着后把压力调回使用压力。

⏹注：

确认是否点上火可用冷的金属表面，如镊子、钳子等置于FID排出口，若金属表面有水气，表明已点上火。

（12）待所有温度稳定以后，分别调节热导和氢焰检测器面板上的调零旋钮，

使FID和TCD的电平分别处于合适位置；

⏹注：

工作站中A通道始FID的信号，B通道是TCD的信号

（13）分别观察热导及氢焰的基线，待基线走直后即可进样分析。

1.2关机

（1）分析完毕，把仪器稳定停止降温后关闭色谱仪

（2）关闭氢气及空气开关。

（3）待镍转化炉温度降至100℃以下，关主机电源；

（4）关载气开关阀。

（温度设置详情请看GC-2010通用说明书）

第三篇应用篇

1仪器的安装与调试

1.1仪器的安装

1.1.1安装环境

电源要求:

交流220V±10％，50Hz，1800W。

电源有一根相线，一根中线，一根地线，注意中线和地线不能连在一起；

环境温度:

＋5℃～40℃（10℃～30℃最佳）；

相对湿度:

5％～90％（50％～60％最佳）；

安装场所:

避免有腐蚀性气体及影响电系统正常工作的电场或磁场存在，避免阳光直射。

气体环境：

为了发挥GC-2010-HD气相色谱仪最佳性能，使用气体必须达到相应纯度级别。

我们推荐如下的纯度值。

N2不低于99.995％

H2不低于99.99％

空气为尽可能纯的干燥空气

1.1.2安装步骤

注意：

安装前，请务必按照装箱单检查一下仪器配置是否与合同上相同，备件是否齐全，然后按使用说明书上的内容逐步安装。

　　第一步安装净化器

在