导航：首页> 农业；林业；畜牧业；狩猎；诱捕；捕鱼>基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统及方法

基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统及方法

文献发布时间：2023-06-19 18:46:07

技术领域

本发明属于变压器故障检测技术领域，涉及一种基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统及方法。

背景技术

随着特高压电网的建设，越来越多的高电压等级变压器投入使用，如何有效防范充油设备发生严重故障，确保特高压电网安全，是目前电网发展和运行所面临的重大难题。变压器油中溶解气体组分作为重要的信息载体，是反映变压器设备内部状态及故障程度的“指示剂”，对变压器油中溶解气体组分的分析检测是目前评估变压器运行状况和开展设备故障诊断最有效的方式之一。

目前油中溶解气体的实验室检测主要采用气相色谱法，这种方法利用载气将气体样品输送到色谱柱中进行气体分离，再利用热导池(TCD)或氢火焰离子化检测器(FID)对气体组分的体积分数进行检测。这种方法的优点在于选择性好、分离性能高，但是仍存在一些不足之处：1)油样从现场采集后送到实验室，在这个过程中不仅花费时间，而且采集、运输、保存等环节都会引起油中溶解气体浓度的变化；2)对气体进行定量分析时，操作步骤繁琐，不仅脱气环节中可能存在误差，而且检测曲线的人工修正也会引起误差，不同的工作人员使用同一台气相色谱仪得到的结果有时相差达10％操作的繁琐、不可避免的误差以及不能实时的跟踪变压器运行状态，这些缺点都限制了气相色谱技术在变压器故障检测中更好的发挥预警作用。

色谱法是变压器油中溶解气体组分检测最常用和最可靠的方法，在色谱分析过程中，油气分离是影响检测精度的一个重要环节，它是联系色谱检测结果与油样实际浓度的“桥梁”，色谱检测出来的结果需要通过油气分离的系数进行换算，才能得到油中溶解气体的浓度。

然而不同电压等级、不同设备类型(密封型、敞开型)、不同使用条件、不同故障类型下的油样品质不尽相同，这导致油中含水量、含气量、低沸点烃类等关键指标存在显著差异。

现有的振荡脱气方式的油气分离的方法为：将40ml的油样注入量筒中，取5毫升氮气注入油样中，放入振荡仪中，升温到50℃，振荡20分钟，用氮气置换油样中的溶解气体，静置保温10分钟，再用双向针头和5毫升注射器取出其中的所有气体。此方式全程需要手动进行取油样和气体，操作复杂、误差大，难以保障不同油样之间脱气的稳定性、重复性，对油样中气体组分的准确测定产生严重干扰。此外，对于故障初期的油样，油中特征气体浓度极低，油气分离过程的误差在低浓度油样检测结果上将被放大，也就是说油气分离过程对低浓度油样的准确测定影响更大，根据国际大电网会议(CIGRE)的相关报道，油气分离过程对检测结果准确性的影响甚至达到20％。因此要实现痕量油中气体的检测，必须降低油气分离过程产生的干扰误差。

一般设备内部早期故障产生的特征气体量较少，经过油循环后分散在变压器油中，其中还有一部分被绝缘纸板等材料吸附，导致油中气体组分含量非常低(10

变压器内常常充填矿物绝缘油进行绝缘，其由不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH

等离子体放电检测技术发展于上世纪50年代，它是基于等离子放电原理的高精度检测技术，经过多年的发展和应用，技术已趋于成熟。等离子体放电检测器就能实现所有特征气体的高精度检测，因此其在油色谱仪上具有重要的发展前景。基于氦离子化检测技术的色仪已被应用于SF

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于如何设计一种基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统及方法，以解决由于特高压变压器的油量多、早期故障产生的气量少、油中所含的特征气体浓度低，而造成的难以准确评估变压器运行状况和开展设备故障诊断的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统，包括：脱气装置、富集取样装置、组分分离装置、等离子体检测装置；所述的脱气装置的输出端与富集取样装置的输入端密封连接，所述的富集取样装置的输出端与组分分离装置的输入端密封连接，所述的等离子体检测装置的输入端与组分分离装置的检测口密封连接；所述的脱气装置抽取定量的待测油样注入定油罐中，再将定油罐中定量的待测油样进行脱气，脱出的特征气体存储在定量环内，再通过氮气携带特征气体输出至富集取样装置；所述的富集取样装置的解析管在低温与高温之间来回切换，解析管在低温时进行吸附富集，富集后解析管进行高温脱附，脱附后的气体作为样品气输入至组分分离装置；所述的组分分离装置通过多个切换阀与色谱柱的连通与切换，将输入的特征气体分离为不同的合峰，并采用所述的等离子体检测装置进行分析检测。

本发明的检测系统的脱气装置采用定油罐和定量环确保了取样的精度，整个脱气的过程均在脱气装置内部进行，不用人工操作，避免了人为操作的干扰误差，装置的稳定性强、可重复性强、精度高；富集取样装置将变压器油中溶解气体在经过吸附、脱附富集后，变压器油中溶解气体的特气体的浓度增加，有利于后续的检测；组分分离装置通过多个切换阀与色谱柱的连通与切换，将输入的特征气体分离为不同的合峰，各组分之间无干扰峰；彻底解决了特高压变压器的油量多、早期故障产生的气量少、油中所含的特征气体浓度低，而造成的难以准确评估变压器运行状况和开展设备故障诊断的问题。

进一步地，所述的脱气装置包括：氮气储气瓶(1)、减压阀(2)、平面三通(3)、两通球阀(4)、第一三通电磁阀(5)、第一回收罐(6)、定油罐(7)、第二三通电磁阀(8)、油泵(9)、储油罐(10)、六通阀(11)、色谱进样器(12)、第三三通电磁阀(13)、脱气单元(14)、第二回收罐(15)、第一定量环(16)、空气泵(17)；所述的氮气储气瓶(1)的出口连接至减压阀(2)的进气口，所述的减压阀(2)的出气口连接至平面三通(3)的第一接口，所述的平面三通(3)的第二接口连接至两通球阀(4)的进气口，所述的两通球阀(4)的出气口连接至第一三通电磁阀(5)的第一接口，第一三通电磁阀(5)的第三接口连接至第一回收罐(6)，第一三通电磁阀(5)的第二接口连接至定油罐(7)的进气口，所述的定油罐(7)的出气口连接至第二三通电磁阀(8)的第一接口，所述的第二三通电磁阀(8)的第二接口连接至油泵(9)的进气口，所述油泵(9)的出气口连接至储油罐(10)，所述第二三通电磁阀(8)的第三接口连接至脱气单元(14)的下接口，所述脱气单元(14)的上接口连接至第三三通电磁阀(13)的第一接口，第三三通电磁阀(13)的第三接口连接至空气泵(17)，所述平面三通(3)的第三接口连接至换六通阀(11)的6

进一步地，所述的脱气装置的工作流程包括：

S11、冲洗定油罐；关闭两通球阀(4)，启动油泵(9)抽取储油罐(10)中的待测油样进入定油罐(7)中，对定油罐(7)及其附属管道进行冲洗，冲洗后的废油通过第一三通电磁阀(5)流入第一回收罐(6)中进行回收；

S12、定油罐取待测油样；关闭第一三通电磁阀(5)，启动油泵(9)从储油罐(10)中抽取定量的待测油样注入定油罐(7)中；

S13、待测油样脱气；开启关闭两通球阀(4)，氮气储气瓶(1)中的氮气携带定油罐(7)中定量的待测油样通过第二三通电磁阀(8)进入脱气单元(14)，将进入脱气单元(14)中的待测油样加热至一定的温度进行油气分离脱气，此时氮气的作用是置换油样中溶解的特征气体；

S14、定量环取特征气体；开启第三三通电磁阀(13)，特征气体从脱气单元(14)上部的接口流出，经过第三三通电磁阀(13)、六通阀(11)的3

S15、氮气携带特征气体进行输出检测；氮气储气瓶(1)中的氮气经过平面三通(3)、六通阀(11)的6

S16、空气吹扫回收油气分离后的油样；打开第三三通电磁阀(13)，开启空气泵(17)，空气由脱气单元(14)的上接口进入，再从脱气单元(14)的下接口出去，空气携带脱气单元(14)脱完之后的油样至第二三通电磁阀(8)、定油罐(7)、第一三通电磁阀(5)，送至第一回收罐(6)中；

S17、氮气吹扫整个装置；开启两通球阀(4)，氮气储气瓶(1)中的氮气由减压阀(2)、平面三通(3)、两通球阀(4)、第一三通电磁阀(5)、定油罐(7)、第二三通电磁阀(8)、从脱气单元(14)的下接口进入，再从脱气单元(14)的上接口出去，经过第三三通电磁阀(13)、六通阀(11)的3

进一步地，所述的富集取样装置包括：底座(21)、滑动块(22)、螺杆传动装置(23)、降温装置(24)、加热装置(25)、解析管安装架(27)、解析管(28)、连接件(29)、安装支架(30)；所述的底座(21)的下方开设有限位滑槽(31)；所述的降温装置(24)与加热装置(25)对齐设置在底座(21)上方，所述的降温装置(24)和加热装置(25)的一个端部均开设有第一开槽(32)，降温装置(24)的第一开槽(32)和加热装置(25)的第一开槽(32)正对设置；所述的滑动块(22)安装在限位滑槽(31)中，所述的螺杆传动装置(23)通过安装支架(30)固定在底座(21)上；所述的螺杆传动装置(23)的传动端与连接件(29)的中间固定连接，连接件(29)的下端与滑动块(22)固定连接，连接件(29)的上端与解析管安装架(27)的一端固定连接，解析管安装架(27)的另一端跨过降温装置(24)和加热装置(25)，所述的解析管(28)卡在解析管安装架(27)中；所述的螺杆传动装置(23)带动连接件(29)往复运动，连接件(29)的下端带动滑动块(22)在限位滑槽(31)内左右往复运动，同时连接件(29)的上端带动解析管安装架(27)，从而带动解析管(28)在降温装置(24)的第一开槽(32)与加热装置(25)的第一开槽(32)之间来回切换；解析管(28)向左运动进入降温装置(24)端部的第一开槽(32)内进行低温吸附，解析管(28)内部填充的介质在低温下吸附能力加强，吸附变压器油中的溶解气体，从而对低浓度的溶解气体的富集；富集后解析管(28)向右运动进入加热装置(25)端部的第一开槽(32)内进行高温脱附。

进一步地，所述的富集取样装置还包括：解析管移动导轨(26)；所述的解析管移动导轨(26)有两个，分别平行固定安装在降温装置(24)和加热装置(25)的两侧。

进一步地，所述的解析管移动导轨(26)中间开设有第二开槽(13)，所述的第二开槽(13)与降温装置(24)的第一开槽(32)以及加热装置(25)的第一开槽(32)相匹配，所述的解析管(28)在移动导轨(6)中间开设的第二开槽(13)内往复运动。

进一步地，所述的解析管安装架(27)的两端均开设有卡口(34)，卡口(34)与解析管移动导轨(26)中间开设的第二开槽(13)相匹配，所述的解析管(28)的两端卡在解析管安装架(27)两端的卡口(34)上。

进一步地，所述的组分分离装置，包括：第一切换阀(41)、第二定量环(42)、第一色谱柱(43)、第二色谱柱(44)、第二切换阀(45)、第三切换阀(46)、第三色谱柱(47)、第四色谱柱(48)、第四切换阀(49)、第一平面三通(50)、第二平面三通(51)、第三平面三通(52)、第四平面三通(53)、第五平面三通(54)、第六平面三通(55)、第七平面三通(56)、第一针型阀(57)、第二针型阀(58)、第三针型阀(59)；所述的第一切换阀(41)为十通切换阀、第二切换阀(45)为四通切换阀、第三切换阀(46)为十通切换阀、第四切换阀(49)为四通切换阀；第一切换阀(41)的1号口与进样口连接，第一切换阀(41)的10号口与第二定量环(42)的输入口连接，第二定量环(42)的输出口与第一切换阀(41)的3号口连接，第一切换阀(41)的2号口与出样口连接，第一切换阀(41)的4号口与第四平面三通(53)的2

进一步地，所述的组分分离装置的工作流程如下：

S21、取样过程；具体为：将第一切换阀(41)的1号口与10号口连接，第一切换阀(41)的2号口与3号口连接，样品由进样口进入，依次经过第一切换阀(41)的1号口、第一切换阀(41)的10号口、第二定量环(42)、第一切换阀(41)的3号口、最后从第一切换阀(41)的2号口流至出样口，第二定量环(42)存储一定量的样品，从而完成取样过程；

S22、样品预分离过程；具体为：载气携带第二定量环(42)存储的样品依次通过第一切换阀(41)的4号口、第一切换阀(41)的3号口、第二定量环(42)、第一切换阀(41)的10号口、第一切换阀(41)的9号口进入第一色谱柱(43)；样品在第一色谱柱(43)进行预分离，预分离后的样品经过第一切换阀(41)的5号口、第一切换阀(41)的6号口流至第二色谱柱(44)中分离成三种合峰，三种合峰流出第二色谱柱(44)的先后顺序分别为：氢气甲烷一氧化碳合峰、二氧化碳乙烯乙烷乙炔合峰、丙烯丙烷丙炔合峰；

S23、检测氢气甲烷一氧化碳合峰的过程；具体为：氢气甲烷一氧化碳合峰从第二色谱柱(44)流出，依次经过第二切换阀(45)的2号口、第二切换阀(45)的3号口、第三切换阀(46)的1号口、第三切换阀(46)的10号口流至第三色谱柱(47)，在第三色谱柱(47)内再次分离为氢气、甲烷、一氧化碳，再由第三切换阀(46)的7号口、第三切换阀(46)的6号口流至第六平面三通(55)的2

S24、检测二氧化碳乙烯乙烷乙炔合峰的过程；具体为：氢气甲烷一氧化碳合峰检测完毕之后，切换第三切换阀(46)，载气携带二氧化碳乙烯乙烷乙炔合峰从第二色谱柱(44)流出，依次经过第二切换阀(45)的2号口、第二切换阀(45)的3号口、第三切换阀(46)的1号口、第三切换阀(46)的2号口流至第四色谱柱(48)，在第四色谱柱(48)内再次分离为二氧化碳、乙烯、乙烷、乙炔，再由第三切换阀(46)的5号口、第三切换阀(46)的6号口流至第六平面三通(55)的2

S25、检测丙烯丙烷丙炔合峰过程；具体为：二氧化碳乙烯乙烷乙炔合峰检测完毕之后，切换第二切换阀(45)，载气携带丙烯丙烷丙炔合峰在第二色谱柱(44)内分离为丙烯、丙烷、丙炔，经过第二切换阀(45)的2号口、第二切换阀(45)的1号口流至第六平面三通(55)的2

进一步地，所述的等离子体检测装置包括：放电室(61)、探头、组分气连接管(64)、载气连接管(65)、排空连接管(66)、复合电极(67)、抽真空装置(68)；所述的组分气连接管(64)连接在放电室(61)的一端，排空连接管(66)连接在放电室(61)的另一端，所述的载气连接管(65)与组分气连接管(64)连接；所述的放电室(61)的上、下两端正对设置有两个探头；所述复合电极(67)设置在的放电室(61)的腔体内，所述的抽真空装置(68)与排空连接管(66)连接。

进一步地，所述的探头，包括：光学干涉滤光片、光电二极管、放大器、导电极、壳体；所述的光学干涉滤光片、光电二极管、放大器均封装在壳体内部，所述的光学干涉滤光片、光电二极管、放大器沿着y轴负方向依次设置，所述的导电极的一端与放大器连接，另一端伸出壳体。

进一步地，所述的组分气连接管(64)的中轴线与排空连接管(66)的中轴线在一条直线上。

进一步地，所述的抽真空装置(68)包括：过滤器(81)、平面四通(82)、第一平面三通(83)、单向阀(84)、真空泵(85)、第二平面三通(86)、两通球阀(87)、压力表(88)、流量计(89)；所述的过滤器(81)的输入端与排空连接管(66)连接，过滤器(81)的输出端与平面四通(82)的1

本发明的优点在于：

(1)脱气装置采用定油罐(7)和第一定量环(16)确保了取样的精度，整个脱气的过程均在脱气装置内部进行，不用人工操作，避免了人为操作的干扰误差，装置的稳定性强、可重复性强、精度高；

(2)所述的富集取样装置的解析管(28)在降温装置(24)与加热装置(25)的之间来回切换；解析管(28)进入降温装置(24)内进行低温吸附富集，富集后解析管(28)进入加热装置(25)内进行高温脱附，脱附后的气体作为样品气输入至组分分离装置；变压器油中溶解气体在经过吸附、脱附富集后，变压器油中溶解气体的特气体的浓度增加，有利于后续的检测；

(3)组分分离装置通过第一切换阀(41)、第二切换阀(45)、第三切换阀(46)、第四切换阀(49)与第一色谱柱(43)、第二色谱柱(44)、第三色谱柱(47)、第四色谱柱(48)之间的连通与切换，采用中心切割分析法对变压器油中的溶解气体氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷、乙炔、丙烯、丙烷、丙炔组分全分析，各组分之间无干扰峰；

(4)所述的组分分离装置设置了第二定量环(42)进行取样，实现了定量准确分析，大大减小了取样误差，灵敏度可达μmol/mol级别；

(5)等离子体检测装置的载气采用氮气，大大降低了使用成本；等离子体检测装置设计了抽真空装置(68)，在使用等离子体检测装置前对其进行抽真空，解决了杂质气体影响电离效果的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的框图；

图2是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的脱气装置未进样结构示意图；

图3是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的脱气装置进样结构示意图；

图4是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的脱气装置的工作流程图；

图5是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的富集取样装置的结构图；

图6是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的组分分离装置的结构示意图；

图7是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的组分分离装置的进样状态及分析检测氢气、甲烷、一氧化碳组分状态的示意图；

图8是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的组分分离装置的分析检测乙烯、乙烷、乙炔组分状态的示意图；

图9是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的组分分离装置分析检测二氧化碳、丙烯、丙烷、丙炔组分状态的示意图；

图10是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的组分分离装置的载气气流路径分析示意图；

图11是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的组分分离装置的工作流程图；

图12是发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的氮载气等离子体检测装置的结构图；

图13是本发明实施例的基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统的抽真空装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1所示，一种基于等离子体检测的变压器油中溶解气体检测系统，包括：脱气装置、富集取样装置、组分分离装置、等离子体检测装置；所述的脱气装置的输出端与富集取样装置的输入端密封连接，所述的富集取样装置的输出端与组分分离装置的输入端密封连接，所述的等离子体检测装置的输入端与组分分离装置的检测口密封连接；变压器油中溶解气体通过脱气后再进行富集取样，再对富集取样的气体的各组分进行分离后在通过等离子体放电检测。

如图2所示，所述的脱气装置包括：氮气储气瓶(1)、减压阀(2)、平面三通(3)、两通球阀(4)、第一三通电磁阀(5)、第一回收罐(6)、定油罐(7)、第二三通电磁阀(8)、油泵(9)、储油罐(10)、六通阀(11)、色谱进样器(12)、第三三通电磁阀(13)、脱气单元(14)、第二回收罐(15)、第一定量环(16)、空气泵(17)；所述的定油罐(7)用于量取一定体积的待测油样；所述色谱进样器(12)用于向气相色谱仪定量进样；所述的脱气单元(14)的内部安装有加热棒和铂电阻，加热棒将待测油样加热至一定温度并稳定，铂电阻用于实时测温。所述的第一定量环(16)用于量取一定体积的特征气体。

所述的氮气储气瓶(1)的出口通过管道连接至减压阀(2)的进气口，所述的减压阀(2)的出气口通过管道连接至平面三通(3)的1

如图4所示，所述的脱气装置的工作流程如下：

步骤一、冲洗定油罐

如图2所示，关闭两通球阀(4)，启动油泵(9)抽取储油罐(10)中的待测油样进入定油罐(7)中，对定油罐(7)及其附属管道进行冲洗，冲洗后的废油通过第一三通电磁阀(5)流入第一回收罐(6)中进行回收。

步骤二、定油罐取待测油样

如图2所示，关闭第一三通电磁阀(5)，启动油泵(9)从储油罐(10)中的抽取体积为V

步骤三、待测油样脱气

如图2所示，开启关闭两通球阀(4)，氮气储气瓶(1)中的氮气携带定油罐(7)中体积为V

步骤四、定量环取特征气体

开启第三三通电磁阀(13)，特征气体从脱气单元(14)上部的接口流出，经过第三三通电磁阀(13)、六通阀(11)的3

步骤五、特征气体通过色谱进样器注入色谱仪中进行检测

将六通阀(11)切换至如图3所示的状态，氮气储气瓶(1)中的氮气经过平面三通(3)、六通阀(11)的6

步骤六、空气吹扫回收油气分离后的油样

检测完成后，打开第三三通电磁阀(13)，开启空气泵(17)，空气由脱气单元(14)的上接口进入，再从脱气单元(14)的下接口出去，空气携带脱气单元(14)脱完之后的油样至第二三通电磁阀(8)、定油罐(7)、第一三通电磁阀(5)，送至第一回收罐(6)中。

步骤七、氮气吹扫整个装置

将六通阀(11)切换至如图2所示的状态，开启两通球阀(4)，氮气储气瓶(1)中的氮气由减压阀(2)、平面三通(3)、两通球阀(4)、第一三通电磁阀(5)、定油罐(7)、第二三通电磁阀(8)、从脱气单元(14)的下接口进入，再从脱气单元(14)的上接口出去，经过第三三通电磁阀(13)、六通阀(11)的3

如图5所示，所述的富集取样装置包括：底座(21)、滑动块(22)、螺杆传动装置(23)、降温装置(24)、加热装置(25)、解析管移动导轨(26)、解析管安装架(27)、解析管(28)、连接件(29)、安装支架(30)。所述的降温装置(24)与加热装置(25)对齐设置在底座(21)上方，降温装置(24)和加热装置(25)的一个端部均开设有第一开槽(32)；降温装置(24)的控温范围为-20℃～25℃，加热装置(25)的控温范围为50℃～400℃；所述的解析管移动导轨(26)中间开设第二开槽(33)，解析管移动导轨(26)有两个，分别平行固定安装在降温装置(24)和加热装置(25)的两侧；所述的解析管移动导轨(26)中间开设的第二开槽(33)与降温装置(24)和加热装置(25)的端部开设的第一开槽(32)相匹配；解析管安装架(27)的两端均开设有卡口(34)，卡口(34)与解析管移动导轨(26)中间开设的第二开槽(33)相匹配；解析管(28)内部填充有吸附变压器油中溶解的气体的介质；解析管(28)的两端卡在解析管安装架(27)两端的卡口(34)上，解析管(28)的为柱状管，其长度为80mm、外径为6mm，解析管(28)的内部用于容纳样品；所述的螺杆传动装置(23)通过安装支架(30)横向固定在底座(21)上，螺杆传动装置(23)的传动端与连接件(29)的中间固定连接，连接件(29)的下端与滑动块(22)固定连接，连接件(29)的上端与解析管安装架(27)的一端固定连接，解析管安装架(27)的另一端跨过降温装置(24)和加热装置(25)、解析管安装架(27)的另一端的卡口(34)与固定在降温装置(24)和加热装置(25)背面的解析管移动导轨(26)中间开设的第二开槽(33)相匹配；所述的底座(21)的下方横向开设有限位滑槽(31)，滑动块(22)安装在限位滑槽(31)中。

所述的富集取样装置的工作原理：

螺杆传动装置(23)的传动端带动连接件(29)左右往复运动，连接件(29)的下端带动滑动块(22)在限位滑槽(31)内左右往复运动，同时连接件(29)的上端带动解析管安装架(27)，解析管安装架(27)带动卡在两端的卡口(34)上的解析管(28)在解析管移动导轨(26)中间开设的第二开槽(33)内左右往复运动；解析管(28)向左运动进入降温装置(24)端部的第一开槽(32)内进行低温吸附，解析管(28)内部填充的介质在低温下吸附能力加强，可以吸附更多的变压器油中的溶解气体，从而对低浓度的溶解气体的富集；富集后解析管(28)向右运动进入加热装置(25)端部的第一开槽(32)内进行高温脱附，脱附后的气体作为样品气引至气相色谱仪进样端。

如图6所示，所述的组分分离装置包括：第一切换阀(41)、第二定量环(42)、第一色谱柱(43)、第二色谱柱(44)、第二切换阀(45)、第三切换阀(46)、第三色谱柱(47)、第四色谱柱(48)、第四切换阀(49)、第一平面三通(50)、第二平面三通(51)、第三平面三通(52)、第四平面三通(53)、第五平面三通(54)、第六平面三通(55)、第七平面三通(56)、第一针型阀(57)、第二针型阀(58)、第三针型阀(59)；所述的第一切换阀(41)为十通切换阀、第二切换阀(45)为四通切换阀、第三切换阀(46)为十通切换阀、第四切换阀(49)为四通切换阀；所述的第一色谱柱(43)、第二色谱柱(44)、第四色谱柱(48)均为高分子色谱柱，第三色谱柱(47)为分子筛色谱柱。

第一切换阀(41)的1号口与进样口连接，第一切换阀(41)的10号口与第二定量环(42)的输入口连接，第二定量环(42)的输出口与第一切换阀(41)的3号口连接，第一切换阀(41)的2号口与出样口连接，第一切换阀(41)的4号口与第四平面三通(53)的2

所述的组分分离装置的载气气流的路径如下：

如图10所示，在样品未进入装置之前先向整个装置内充满载气，本实施例选用氮气作为载气，载气的作用有三个：第一是保护第一色谱柱(43)、第二色谱柱(44)、第三色谱柱(47)、第四色谱柱(48)；第二是将第一色谱柱(43)、第二色谱柱(44)、第三色谱柱(47)、第四色谱柱(48)中分离出来的组分携带出来；第三是在检测完毕后，将装置中的尾气携带出来，输入到尾气处理装置中进行处理。

(1)第一路载气气流的路径如下：