变压器油中溶解气体分析与诊断2015国网班2015204 ppt课件.ppt

变 压 器 油 中 溶 解 气 体分 析 与 诊 断 丰 满 培 训 中 心 目 录 气象色谱分析基本知识 油中溶解气体色谱分析法 变压器故障的诊断 要使油中溶解气体分析正确及时地诊断充油电气设备内部的故障，技术上必须做到： （1）正确地进行样品的采集、分析与计算； （2）根据测定结果进行综合分析，对设备故障作出正确的判断； （3）针对设备故障的性质，提出加强监视或处理的建议。 气相色谱分析基础知识 一、气相色谱法的原理和分类 （一）色谱法简介 色谱是一种分离技术，当这种分离技术应用于分析化学领域中，就是色谱分析。 它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，叫做固定相；另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫做流动相。 当流动相中所含有的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。因此在同一推动力作用下不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出。 这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。 （二）气相色谱法及其分类 气相色谱法是色谱法的一种，它是以气体为流动相（载气），采用冲洗法的柱色谱分离技术。 气相色谱法按固定相状态，可分为气固色谱法和气液色谱法。但从分离过程的物理化学原理而言，气固色谱是利用吸附剂表面对不同组分的物理吸附性能的差别而达到分离的目的，因此，它是吸附色谱的一种；气液色谱则是利用不同组分在给定的两相中有不同的分配系数而使之分离的，因此，又属于分配色谱的一种。 （三）气相色谱流程与分离原理 气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。 流程方框图 来自高压气瓶的载气首先进入气路控制系统，把载气调节和稳定到所需流量与压力后，流入进样装置把样品带入色谱柱，分离后的各个组分依次进入检测器，经检测后放空。再由检测器所检测到的电信号，送至记录仪描绘出各组分的色谱峰。 流程系统图 当流经一定的柱长后，样品中各组分得到了分离。 气相色谱法的分离原理就是色谱法的两相分配原理。利用样品中各组分在流动相和固定相中吸附力或溶解度不同，也就是说分配系数不同。当分离后的各个组分流出色谱柱而进入检测器时，记录仪就记录出各个组分的色谱峰。 AB二组分混合物的分离过程 （四）气相色谱流出曲线 被分析样品从进样开始经色谱分离到组分全部流过检测器后，在此期间所记录的信号随时间而分布的图象称为色谱图。这种以组分的浓度变化（信号）作为纵坐标，以流出时间（或相应流出物的体积）作为横坐标，所给出的曲线称为色谱流出曲线。 从进样开始到分离后的某组分浓度出现极大值（即图中的ob段）所需的时间，称为保留时间（tR）。ab段称为调整保留时间，以tR‘表示，tR’＝tR-tM。其中，tM称为死时间，即从进样到惰性组分流出曲线浓度极大点的时间。 如横坐标以体积（V）表示，则色谱峰最高处所对应的体积即ob段称为保留体积（以VR表示），相应的oa段称为死体积（VM），ab段则称为调整保留体积VR′， VR′＝VR- VM。 式中，Fc为色谱柱内载气的平均流速（mL／min） 在一定实验条件下，保留体积或保留时间为某一组分的特性。 在色谱流出曲线中，GH称为基线，GecfH为某组分的峰面积（A），cd为峰高（h），ef为峰半高宽度简称半峰宽（Y1/2），IJ为峰底宽（Y）。 速率理论 在色谱实际过程中，由于有气体的流动、气体的扩散，样品分子在气液两相之间的分配平衡不是瞬间完成等非理想状态的存在，根据色谱过程中的动力学与传质原理，提出了速率概论。 影响柱效率的因素主要是样品组分分子在柱内运动过程中的涡流扩散与纵向扩散，以及组分分子在两相间的传质阻力。 二、气相色谱仪及主要部件 从仪器构件而言，基本可归属为气路系统和电路系统两个部分。 气路系统由载气及其所流经的部件所组成，其主要部件有：减压阀、净化器、稳压阀、稳流阀、流量计、压力表、六通阀、净化器、色谱柱、转化炉和检测器等； 电路系统由电源、温度控制器、热导控制器、微电流放大器、记录仪、数据处理装置等组成。 如果按仪器构件工作性质而言，一台仪器主要由分析单元、记录（或数据处理）单元二部份组成。其中色谱柱和检测器是色谱仪的两个关键部份。 （一）检测器 检测器是一种用于测量色谱流程中柱后流出物组成变化和浓度变化的装置。 检测器的种类很多，一般可分为积分型和微分型两大类。其中微分型检测器又分为浓度型检测器和质量型检测器二类。 浓度型检测器测