GS101D電力系統氣相色譜儀

一、 概述

    電力系統氣相色譜儀是按照電力系統《絕緣油中溶解氣體組分含量測定法（色譜法）》要求，采用微機自動控制、全鍵盤操作、大屏幕液晶顯示，具有控溫精度高、性能穩定可靠、靈敏度高、重復性好等特點。

    該電力系統氣相色譜儀采用雙柱并聯分流系統，配有TCD和雙FID及甲烷轉化爐，能一次進樣實現油中溶解氣體九組分（H₂、O₂、N₂、CH₄、C₂H₂、C₂H₄、C₂H₆、CO、CO₂ ）的全分析。

儀器可用于電力系統油氣設備內部故障檢測，氫冷發電機冷卻介質分析、六氟化硫雜質分析、鍋爐煙氣分析、天然氣分析和環境監測分析等。既可作分析，又可作通用分析，因而它成為石油、化工、礦山等系統作為氣體分析的zui有效設備。

 （一）、電力系統氣相色譜儀主要技術指標

1、溫度控制

   ① 溫控范圍：

         柱 室：    室溫+15℃—399℃

         汽化室：    室溫+30℃—399℃

         轉化爐：    室溫+30℃—399℃

         熱導檢測器：室溫+30℃—399℃

         氫焰檢測器：室溫+30℃—399℃

   ② 控溫精度：±0.1℃

2、熱導檢測器

   ① 靈敏度：對氫zui小檢測濃度≥5μl/L

   ② 噪聲：≤0.05mv

   ③ 漂移：≤0.15mv/30min

3、氫焰檢測器

   ① 對烴類zui小檢測濃度≥0.1μl/L

   ② 對CO、CO₂zui小檢測濃度≤5μl/L

   ③ 噪聲：≤0.05mv

   ④ 漂移：≤0.15mv/30min

4、整機啟動時間不大于3小時。

（二）、變壓器油色譜儀主要性能特點

1、微機鍵盤操作

   實現對五個加熱區溫度控制、檢測器控制、超溫保護、“零”度保護、

斷氣保護等功能。zui有效的保護色譜柱和熱導錸鎢絲。

2、*色譜流程

   采用一次進樣，三檢測器分析流程，大大提高對烴類氣體檢測靈敏度。

雙氫焰設置減少了氣體含量差異引起的檢測影響。

（三）、變壓器油色譜儀工作條件

1、儀器正常工作條件

   ①、環境條件：5℃—35℃

   ②、相對濕度：≤80%

   ③、供電電源：220V±10% 50Hz±0.5Hz

   ④、電源能提供3KW的功率。

   ⑤、周圍無強電磁干擾、無腐蝕性氣體、無強烈震動。

2、氣源

   ①、氣源純度：保證載氣、氫氣純度在99.99%以上，所用空氣需凈化，空氣發生器應有除塵、除油、除水功能。

   ②、鋼瓶減壓閥輸出壓力：氮氣0.35MPa，氫氣0.25MPa，空氣0.35MPa

   ③、鋼瓶輸出壓力降至2MPa以下時請及時更換鋼瓶。

3、地線

   為保證儀器性能及人身安全，儀器必須和大地可靠相連，建議將地線埋入1米以下濕土中。

 GS101D電力系統氣相色譜儀

二、變壓器油色譜儀鍵盤使用說明

   變壓器油色譜儀的微機控制部分采用大規模集成電路結構，大大減少了電路板的連接件，有利于安裝和檢修，系統采用了*軟、硬件技術，因而性能穩定可靠，抗干擾性*。

微機控制器對色譜柱室、汽化室、轉化爐、氫焰和熱導檢測器的溫度進行高精度控制，具有斷氣保護、超溫保護、“0”度保護并顯示故障原因。斷電數據保護（具有記憶功能）。各控制器采用數字調零。真正實現了微機化。

（一）、面板與鍵盤

（二）、鍵盤與顯示

 1、功能鍵：

溫度參數：用于設定、顯示溫度參數。按后可設定或修改柱室、氫焰、

          汽化、熱導、轉化爐五點溫度值。按送數鍵可循環設定五點

          溫度值。zui大設定值399℃。

檢測參數：用于設定、顯示FID1、FID2放大器參數和TCD控制器的參數。

時間參數：用于設定、顯示TCD控制器、FID2放大器輸出信號的切換時間。

溫度顯示：是多功能鍵。在正常狀態下用于顯示五點實時溫度；在報警狀

          態下為循環鍵，循環顯示五點實時溫度或報警原因。

分析啟動：用于啟動分析，并啟動工作站。

分析停止：用于停止分析。

運    行：用于啟動加熱，并顯示五點溫度。按此鍵或在控溫狀態下當檢測

          到載氣壓力太低或其它故障時不能啟動加熱，切斷加熱繼電器，

          報警燈亮、蜂鳴器報警提示并顯示報警原因，同時切斷熱導池電

          流。當故障原因排除后加熱繼電器自動恢復接通。

停    止：用于停止加熱，熱導池電流關閉。

送    數：用于對設定參數的換行。

點    火：用于對氫焰檢測器的點火，按一下即可自動點火。

計時啟動：用于啟動計時并顯示計時時間。

計時停止：用于停止計時并顯示計時時間。

橋流開： 在正常狀態下用于接通熱導橋電流。當檢測到載氣壓力太低或

          其它故障時不能接通熱導橋流，切斷加熱繼電器，蜂鳴器報警

          提示，顯示器顯示故障原因。

橋流關：用于斷開熱導橋電流。

↑調零：用于選擇任一控制器的調零并顯示正向調節。同數字鍵“1”、“2”

        配合對任一控制器的基線調零并 顯示調零位置。按此鍵后再按數

        字鍵“1”為細調，按數字鍵“2”為粗調。當調零到極限位置時

        蜂鳴器長鳴提示。按其它任一鍵調零終止。

↓調零：用于選擇任一控制器的調零并顯示負向調節。同數字鍵“1”、“2”

        配合對任一控制器的基線調零并顯示調零位置。按此鍵后再按數

        字鍵“1”為細調，按數字鍵“2”為粗調。當調零到極限位置時

        蜂鳴器長鳴提示。按其它任一鍵調零終止。

F：用于待開發功能

 2、數字鍵：

    “0—9”共十個數字鍵，用于設置溫度、時間等參數。

    “ 1”和“2”還用于各控制器的調零。

 3、儀器面板上共有5個指示燈，各指示燈意義:

 加熱燈：此燈亮表示處于加熱運行狀態。

 恒溫燈：當已設定每路實時溫度，均處于相應設定溫度的±0.5℃以內

          時，恒溫燈亮。（當某一路設定溫度為0℃時，認為該路恒溫）。

 報警燈：當任一路實際溫度超過相應設定溫度（設定不為0℃）15℃以

          上或載氣壓力太低時報警燈亮，并切斷加熱繼電器停止加熱，

          同時蜂鳴器報警提示，顯示器同時顯示故障原因。

 橋流燈：此燈亮表示熱導檢測器橋流已接通。

 分析燈：此燈亮表示正在分析過程中

（三）、電力系統氣相色譜儀開機

電力系統氣相色譜儀系統各室溫度、檢測器參數、調零等均由鍵盤設定，漢字和數字顯示，各參數并有記憶功能。

    打開電源總開關，儀器顯示器循環顯示：

    表示自檢完成，微機工作正常，可以進行鍵盤操作。

（四）、電力系統氣相色譜儀鍵盤操作

 1、溫度參數的設定：

·按溫度參數顯示：

   此后可按數字鍵設定各點溫度：如柱室設定95℃。則按0、9、5，再按送數光標移到氫焰上，設定氫焰溫度。依次設定汽化、熱導、轉化所需溫度值。

 2、檢測器參數設定：

·按檢測參數顯示：

注意：

①、FIDⅠ的靈敏度僅可設定為1、2、3、4。

②、FIDⅡ的靈敏度僅可設定為2、3、4, 衰減可以設定為0、1、2、3。

③、TCD橋流zui大設定為200mA，200mA以上默認為200mA。

3、時間參數設定

·按時間參數顯示：

 4、溫度操作：

    在設定完各點溫度值以后，按運行即可（同時加熱燈亮），各路都恒溫

后，恒溫燈亮。

    當載氣沒有打開或載氣壓力太低時，按運行或者運行期間出現斷氣，

此時報警燈閃爍，蜂鳴器斷續蜂鳴提示，并切斷加熱電源。同時顯示屏

顯示如下：

當某一室的鉑絲斷路或者顯示溫度超過設定溫度的15℃以上時，此

時報警燈閃爍，蜂鳴器斷續蜂鳴提示，并切斷加熱電源。同時顯示屏顯

示如下：

當某一室的鉑絲短路或者顯示溫度為0℃時，此時報警燈閃爍，蜂鳴器斷續蜂鳴提示，并切斷加熱電源。同時顯示屏顯示如下：

    當載氣沒有打開或載氣壓力太低時，或者儀器運行期間出現斷氣時，同時又出現了超溫現象及鉑絲故障時，此時報警燈閃爍，蜂鳴器斷續蜂鳴提示，并切斷加熱電源。同時顯示屏循環顯示故障原因。

 5、停止加熱。

按停止，停止加熱并切斷熱導橋流，所有指示燈熄滅。

 6、橋電流的通斷：

    當熱導橋電流沒有加上時，按ON橋流，顯示如下提示：

    再按一次此鍵，橋流指示燈點亮，說明橋電流已加上。熱導橋流指

示燈不能點亮，且蜂鳴器斷續蜂鳴提示，說明橋電流沒有加上。此時顯

示屏顯示故障原因。如出現多個故障同按運行一樣顯示屏則會循環顯示

不同故障原因。

   按OFF橋流關閉熱導橋電流，橋流指示燈滅。

 7、調零：

  ↑調零、↓調零鍵是雙功能鍵，既選擇任一控制器的調零，又是選擇該控制器調零的方向。此時顯示屏顯示：（FID1調零、FID2調零、TCD調零）

    按“1”為細調，按“2”為粗調，可對放大器進行調零，當按“1”或“2”時進行調零時，顯示箭頭同時向箭頭方向移動，當調到頭時蜂鳴器長鳴提示，按任意鍵為停止。

    說明：變壓器油油氣相色譜儀具有參數記憶功能，溫度參數、檢

測器參數、時間參數及調零結果一旦確認后，不受關機掉電影響，下次

開機，只須按運行即可運行。

三、絕緣油分析

（一）、分離流程

    色譜柱分離系統運用二維色譜技術，采用雙柱并聯分流柱，樣品氣由進樣口注入，由載氣帶入色譜柱，在柱箱內由分流三通將載氣分成兩路，一路進入GDX—502柱，分離C₁ C₂在FIDⅠ上檢測出烴類，另一路進入TDX—01柱，分離出H₂（O₂）、CO、CH₄ 、CO₂在TCD上檢測出H₂（O₂），然后進入轉化爐CO、CO₂轉化成CH₄在FIDⅡ上檢測出。

 （柱分流柱系統流程圖見附頁）

 出峰順序：

     GDX—502柱: CH₄ 、C₂H₄ 、C₂H₆ 、C₂H₂

     TDX—01柱: H₂（O₂）、CO、CH₄ 、CO₂

 測定組分：

     TCD： H₂（O₂）

     FIDⅠ： CH₄ 、C₂H₄ 、C₂H₆ 、C₂H₂

     FIDⅡ：CO、CH₄ 、CO₂

（二）、熱導檢測器

1、技術性能

①、TCD池體：半擴散式結構，四臂錸鎢絲，常溫下100Ω。

②、電源系統：恒流源方式供電，設定0—200mA，每檔1mA。

③、保護系統：斷氣、超溫時及時切斷恒流源，保護錸鎢絲。

2、使用熱導池檢測器注意事項

     在使用熱導池檢測器時，必須切記先通載氣再開機，以保證錸鎢絲不被氧化和破壞，橋電流不宜設置過大，當使用氮氣或氬氣作載氣時，橋電流使用在60mA—90mA，當使用氫氣或氦氣作載氣時，橋電流使用在60mA—180mA，載氣純度應在99.99%以上，載氣不純，靈敏度降低，錸鎢絲容易氧化導致壽命縮短，更換色譜柱后必須檢漏，以保證氣密性，重點在柱接頭和進樣口汽化墊處。

（三）、氫焰檢測器

1、技術性能

    結構：圓桶型收集極

    噴嘴：剛玉噴嘴

    點火：鉑金絲自動點火

    極化電壓：200V直流電壓。

2、使用氫焰檢測器注意事項

   ①、氣體流量與配比

    氮氣與氫氣比：通常在1:1到2:1之間。空氣流量：一般不能低于300ml/min

   ②、檢測器溫度

一般不要低于120℃，以防止水蒸汽的冷凝和燃燒產物的污染。

   ③、色譜柱的老化

    色譜柱要充分老化，以減少污染帶來的基線澡音和漂移，分析前zui

好高溫老化。

   ④、點火

    當五路溫度穩定并且“恒溫”燈亮時，可輕輕按下“點火”鍵，可

用光亮的金屬物置于離子頭上端，如有水蒸汽表明點火成功，否則可適

當加大氫氣流量。

（四）、轉化爐

    它使分離后的CO、CO₂通過加入氫氣的轉化爐在鎳觸媒的作用下轉

化為甲烷并在FIDⅡ上得到響應，轉化過程如下：

（五）、操作條件的選擇

 1、載氣流量

    載氣流量的大小影響柱分離及各組分的保留時間，柱流量的分配比

例推薦。

   GDX—502柱流量:TDX—01柱流量 =1:1.9

 2、其它氣體流量

    氫焰燃燒氫氣：25ml/min—30ml/min

 助燃空氣：380—450ml/min

 轉化爐的氫氣由“氫氣Ⅱ”提供，并作為FIDⅡ的燃燒氫氣。

 3、溫度

    柱室一般為60℃

    熱導一般為120℃

    氫焰一般為90℃

    轉化一般為380℃之間

 4、進樣量

    一般在0.5ml—1ml之間

五、電力系統氣相色譜儀標準配置表