油色谱在线监测装置在换流站中的应用及运维管理
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。
本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。
【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析1引言在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。
变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。
与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。
2变压器故障诊断变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。
目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。
由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。
色谱分析检测技术能在设备不断电的环境中进行，受外界其它电气环境影响很小，可以定期临测设备的运行状态，保证设备安全运行，还可以连续跟踪有疑问和有故障的设备，并且能分析故障的进一步发展情况。
2024年在线监测装置为配电网安全运行保驾护航
2024年在线监测装置为配电网安全运行保驾护航2024年，随着科技的不断发展和配电网的逐渐智能化，在线监测装置将成为保障配电网安全运行的重要设备之一。
本文将从在线监测装置的定义、功能、应用、优势和未来发展等方面展开阐述，旨在揭示在线监测装置为配电网安全运行保驾护航的重要性。
一、在线监测装置的定义和功能在线监测装置是一种能够对配电网进行实时监测和数据采集的设备。
其通过传感器、数据采集器、通信模块等组成，可以对电气设备的运行状态、负载情况、温度变化、电流电压波形等信息进行采集和分析，帮助运维人员及时了解到潜在问题，进而采取措施避免事故的发生。
在线监测装置的功能主要有以下几个方面：1. 实时监测电气设备运行状态：在线监测装置可以通过传感器采集电气设备的运行数据，如电流、电压、温度、湿度等，实时监测电气设备的运行状态，发现潜在的故障隐患。
2. 数据采集和记录：在线监测装置可以采集、存储历史数据，并通过数据分析，提供数据趋势分析、故障分类和统计等功能，为运维人员提供决策依据。
3. 预警和告警功能：在线监测装置可以通过监测电气设备的运行状态，及时发出预警和告警信号，提醒运维人员注意设备的异常状态，减少事故的发生。
4. 运行分析和维护优化：通过对采集的数据进行分析和比对，运维人员可以了解设备的运行负荷情况，发现不合理的运行模式，并对设备进行维护优化，提高配电网的运行效率。
二、在线监测装置在配电网中的应用在线监测装置的应用包括以下几个方面：1. 变电站设备监测：变电站是配电网的重要组成部分，通过在变电站的关键设备上安装在线监测装置，可以实时监测设备的运行状态，为及时发现故障并进行维修提供依据。
2. 配电设备监测：在线监测装置可以用于监测配电线路、配电柜、开关设备等关键配电设备的运行状态。
通过实时监测和数据分析，可以提前发现设备的异常状态，减少故障的发生。
3. 负荷监测：在线监测装置可以实时监测配电网的负荷情况，为负荷调度和优化提供数据支持。
变压器油色谱在线检测装置概述及在方家山核电站的应用
变压器油色谱在线检测装置概述及在方家山核电站的应用汤杰【摘要】变压器的安全运行是核电站平稳发电的保证。
变压器油色谱在线检测装置是利用油中色谱分析原理（定性，定量分析溶于变压器油中的气体来实现）来检测变压器的潜伏性故障，而对判断充油设备电器内部故障有价值的气体，即氢气，甲烷，乙烷，乙炔，乙烯，一氧化碳，二氧化碳等称为特征气体。
本文对现在市场上主要的在线监测设备原理及运行效果进行了简单的总结。
根据方家山核电调试及运行阶段遇到的问题，对方家山核电所使用在线检测设备给出了运行评价，希望能给相关从业人员一定的参考。
%The safe operation of transformer is the assurance of smooth plant power generation. Transformer oil chromatogram on-line detection device is the use of oil chromatographic analysis principle (qualitative and quantitative analysis of the gases dissolved in transformer oil) to detect transformer latent fault. For judging oil-filled equipment electrical internal fault valuable gas, hydrogen, methane, ethane and acetylene, ethylene and carbon monoxide, carbon dioxide and other gases called characteristics. Now in the market, the author of this paper is mainly the online monitoring principle and effect has carried on the brief summary. According to some problems in Fang jia shan nuclear commissioning and operation stages, I gave my evaluations to Fang jia shan nuclear power plant by using the online testing equipment, hoping it can give certain reference related professionals.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(023)008【总页数】3页(P73-75)【关键词】特征气体;在线监测;运行评价【作者】汤杰【作者单位】中核核电运行管理有限公司，浙江海盐 314300【正文语种】中文【中图分类】T变压器油色谱在线检测系统可在线监测运行设备，准确发现变压器内部的缺陷并通过数据反映缺陷的变化情况。
变压器油中溶解气体在线监测系统的原理及应用
变压器油中溶解气体在线监测系统的原理及应用摘要：在对变压器油中溶解的气体进行诊断和监测时可以使用变压器油中气体在线监测装置来完成，它在对变压器的早期故障进行判断时可以作为一种成熟可靠的装置来完成诊断。
将变压器油中气体的在线监测装置作为检验的目标，根据传统的检验方法，将可行的现场校验方法提出来，使装置更加安全可靠，做好定量定性诊断投运状态的在线监测装置。
关键词：变压器；油中；溶解气体；在线监测；原理；应用1变压器油中溶解气体在线监测系统的原理1.1基于燃料电池技术的在线监测装置原理燃料电池与一般电池的组成一样，它是利用电化学的一种电池。
单体电池的组成包括正负两极（正极为氧化剂电极而负极为燃料电极）和电解质。
燃料电池中的正负两极不含有活性物质，只作为催化转换元件而存在。
所以燃料电池从真正意义上实现了将化学能转化成电能，是一种能量转换机器。
电池在工作的过程中，外部来供给氧化剂和燃料，从而发生反应。
理论上来讲如果不断的输入反应物，就会不断的排出产出物，燃料电池就可以实现持续发电[1]。
1.2基于气相色谱技术的在线监测装置原理色谱分析的理论依据是分配混合物中不同组分的之间的两相，其中不动的一相是固定相；另外一相是帮助混合物在固定相之间流过的流体，称为流动相。
流动相中包含的混合物流过固定相的时候，会和固定相之间发生相互作用。
因为不同组分的结构与性质都不同，相互之间作用力的大小也不同。
所以当推动力相同时，各种组分在固定相中所存留的时间也不一样[2]。
利用两相分配的原理来分离混合物中的各组分的技术，就叫做色谱法或色谱分离技术。
色谱流动相中包含液体或气体，流动相以液体来充当时，就叫做液相色谱；流动相用气体来充当时，就叫做气相色谱。
实行常规油色谱分析法主要用到的是气相色谱仪这种装置。
当色谱仪中的柱平均压力和柱温都确定时，两项中的组分平衡状态下，分配系数就是在单位体积固定相组分中的分布量与单位体积流动相组分中的分布量所得的比例，用K来表示，K值越大，组分就会越久的停留在色谱内，反之时间就更短。
YQ4变压器油色谱在线监测系统操作手册1
YQ4000变压器油色谱在线监测系统操作手册有限责任公司2011年10月20日第1章YQ5000变压器油中气体含量在线监测系统简介 (3)1.1概述 (3)1.2变压器油中气体在线监测系统 (3)1.2.1适用范围及监测对象 (3)1.2.2系统功能 (3)1.2.3 系统特点 (3)1.2.4 系统主要技术指标 (4)第2章YQ5000变压器油中气体含量在线监测硬件和软件安装要求 (4)2.1服务器 (5)2.2客户端 (5)2.3系统发行 (5)2.4安装YQ5000系统 (5)第3章系统维护菜单 (7)3.1事项查看 (7)3.2用户管理 (8)3.3参数设置 (8)3.4编码维护 (9)3.5从站方下载数据 (9)3.6其他功能 (9)第4章参数设置 (10)4．1启动时间设置 (10)4．2E MAIL报警设置 (10)4．3短消息报警设置 (10)4．4：声音报警设置 (11)4.5数据下载 (11)第5章用户管理 (14)5.1添加用户 (14)5.2编辑用户 (15)5.3修改密码 (15)5.4添加用户IP设置 (16)5.5删除用户 (16)第6章数据建模 (16)6.1供电局配置 (16)6.1.1 局端设置 (17)6.2变电站配置 (18)6.2.2 站端设置 (18)6.3监测设备配置 (19)6.4论询设备配置 (20)6.5气体菜单功能 (21)第7章数据查询 (21)7.1波谱历史图 (21)第8章历史数据查询 (22)8.1历史数据查询 (23)8.2其他功能 (24)第9章实时显示 (27)9.1实时数据显示 (27)9.2其他功能 (28)第10章标定 (28)10.1参数设置 (28)第11章标定开始 (31)11.1标定开始 (31)11.2其他功能 (33)11.3数据库操作 (35)第12章通讯 (37)12.1设置 (37)12.1.1 一通道出峰时间设置 (37)12.1.2 二通道出峰时间设置 (38)12.1.3 数据采样设置 (38)12.1.4 波形分析计算参数 (39)12.1.5 试验参数 (40)第13章通讯开始 (41)13.1开始 (41)13.2其他 (42)第14章气体诊 (42)14.1产气速率诊断 (43)14.2三比值法诊断 (44)14.3大卫三角形图形诊断法 (45)第15章图形分析 (45)15.1气体显示界面 (46)第1章 YQ4000变压器油中气体含量在线监测系统简介1.1概述YQ4000变压器油中气体含量在线监测系统是我公司结合在高压电气设备领域多年研究与现场运行经验基础上而推出的新一代状态监测与专家诊断系统。
直流换流站设备运维管理—脚本
直流保护动作后果主要有以下14种：
1、切换到备用控制系统：将极控系统从原来的有效系统切换至备用系统，避免控制系统故障引起不必要的跳闸。
2、移相：将触发角迅速增加到90°以上，将换流阀从整流状态变到逆变状态，以减小故障电流，加快直流系统能量释放，便于换流阀闭锁。
3、闭锁换流器：除去发向晶闸管的控制脉冲，此时，只要电流降至零阀就停止导通。
4、直流系统再启动：直流线路发生闪络故障时，整流侧换流阀移相，待短路弧道去游离后，再将直流系统恢复运行。
再启动包括原电压再启动和降压再启动。
5、跳换流变交流侧断路器：使换流变交流侧与交流电源断开连接。
6、启动断路器失灵保护：在跳闸命令传到断路器的同时，通常会发出启动断路器失灵保护的命令。
7、闭锁交流断路器：保护在跳开交流侧断路器后，发闭锁交流侧断路器指令。
8、换流器功率回降：快速降低输送功率至系统稳定，主要用于系统过负荷。
9、极隔离：将直流母线与直流线路隔离以及将换流器中性线与接地极线路隔离。
10、极平衡：平衡双极功率，使接地极的电流最小。
11、重合直流开关：直流开关拉不开时，该开关维持合闸状态，防止损坏直流开关。
12、合中性母线接地开关：当接地极出现断线故障时，合上中性母线接地开关，确保直流中性母线接地。
13、禁止升分接头：当空载直流电压大于某一定值时，禁止升换流变分接头，防止电压应力进一步增大。
14、降分接头：当空载直流电压大于某一更高定值时，降换流变分接头，以减降低电压应力，保护设备。
国外换流站一次设备的维护与检修
国外换流站一次设备的维护与检修换流站中设备的维护与检修的项目较少，间隔时间较长，这在国外换流站中有很大的代表性。
例如加拿大的Dorsey换流站现在每4年检修一次，每极停电一周，而检修中对换流阀仅做清洁和检查，不做电气试验，对有故障器件直接更换。
以下按照不同设备类型对国外换流站的维护与检修情况进行了总结。
3.1 换流变压器以及平波电抗器国外这两种设备通常维护内容基本相同，检修周期一般较长，如英国Selindge换流站以及日本阿南500kV换流站的换流变的检修周期一般都在6年。
国外换流站换流变压器以及平波电抗器这两个设备维护及检修主要项目如表3-1所示。
表3-1 换流变压器以及平波电抗器的试验项目而在这些项目中，也并非每一项都会在检修中进行，间隔周期也依据各自情况而定。
如加拿大Nicolet换流站绝大多数检修工作是检查套管的油位及其它外观检查，更换硅胶，取油样做DGA分析，不做电气试验；英国Selindge换流站基本类似，本体油试验1年1次，OLTC油试验1年4次；而日本阿南换流站换流变压器2年做一次油色谱分析。
3.2 换流阀换流阀属于比较容易损坏的部分，一般国外检修周期为1年。
维护主要分为直观检查、电气检查以及导通检查，必须针对每对阀中的每一个可控硅单元。
在日本阿南换流站中换流阀单元中的光触发回路出现过多次损坏。
一般国外规定，在正常运行期间，如果有以下现象，则必须进行维护：➢如果在同一个阀内有两个可控硅被监测系统监测出有坏的迹象，则在第一个计划运行停止的时候，这些可控硅都应通过可控硅测试单元检查，失效的可控硅应被替换。
如果只是可控硅损坏，则相应的控制回路也应一起更换，最后检查其分压情况。
➢如果在同一个阀中有超过两个可控硅单元有损坏迹象，则应在最近的合适机会安排停运检修，替换损坏的部分。
➢如果同一个可控硅反复出现损坏的迹象，则在此单元内的所有组件都应被替换，或者彻底的检查各个组件。
换流阀维护内容主要包括以下内容➢直观检查，应注意以下方面：从水系统中泄漏出的水或者水滴；电容器损坏或者可控硅单元中的其他组件损坏。
变压器油色谱在线监测装置真空脱气系统研究
变压器油色谱在线监测装置真空脱气系统研究
变压器油色谱在线监测装置的真空脱气系统是用来除去变压器油中的气体和水分，以
保证色谱分析的准确性和稳定性。
本文将就该系统进行研究，分析其原理和性能，并对其
改进方法进行探讨。
变压器油中的气体和水分是影响色谱分析结果的主要因素之一。
气体和水分的存在会
干扰变压器油中不同成分的检测，导致分析结果的偏差。
真空脱气系统的设计和性能对于
保证色谱分析的准确性和稳定性至关重要。
真空脱气系统一般由真空泵、油泵、油气分离器、冷却器、过滤器等组成。
其工作原
理是通过真空泵将变压器油中的气体和水分吸出，然后经过油泵输送至油气分离器，将油
和气体分离。
随后，气体被排出系统，而纯净的变压器油则被通过冷却器冷却并经过过滤
器进入色谱分析装置。
在设计真空脱气系统时，需要考虑以下几个关键因素：真空度、脱气速度和处理效果。
真空度是指真空脱气系统中的压力，需要足够低才能将气体和水分从变压器油中除去。
脱
气速度是指系统中油气分离的速度，需要足够快，以避免分析过程中的时间延误。
处理效
果是指系统对变压器油中气体和水分的去除效果，需要达到一定的指标。
对于真空脱气系统的改进，一种可行的方法是增加真空泵的功率。
如此一来，系统的
真空度将得到提高，可以更好地除去变压器油中的气体和水分。
另一种方法是增加油气分
离器的面积和容积，以增加油气分离的效果。
还可以使用一种更高效的冷却器和过滤器，
以提高系统的处理效果。
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油色谱在线监测装置在换流站中的应用
及运维管理
摘要：电力系统经过多年的发展，已经实现超远距离的输电，但是长距离输电最好是采用超高压或特高压的直流电，因此换流站是这个输电系统中必不可少的环节。
换流变压器是换流站的主要设备之一，它的安全高效运行才能确保整个输电系统的稳定性和经济效益。
对换流变压器进行定期维护管理，实时监测其运行状态，及时发现换流变压器隐藏故障，根据设备运行情况来判断设备合适的检修时机，这样既能够保证换流变压器的安全高效运行，也避免事故的发生。
油色谱在线监测能够实时连续的监控设备的运行，它对换流变压器的运行，制定有效的检修方案都有重要的现实意义。
关键词：换流站；有色谱在线监测装置；应用；运维管理
1油色谱在线监测原理
变压器油色谱在线监测系统是指在不影响变压器运行的条件下，对其安全运行状况进行连续或定时自动监测的系统。
变压器油色谱在线监测系统主要分为单组分、多组分气体在线监测两大类，目前使用较多的是多组分气体在线监测。
1.1系统组成
变压器油色谱在线监测系统由在线色谱监测柜（内带10L载气钢瓶）、后台监控主机、油色谱在线分析及故障诊断专家系统软件、变压器阀门接口组件以及不锈钢油管几部分组成；主要包含了气体采集模块、气体分离模块、气体检测及数据采集模块、图谱分析模块等。
1.2工作原理
气体采集模块实现变压器油气分离的功能。
在气体分离模块中，气体流经色谱柱后实现多种气体的分离，分离后的气体在色谱检测系统中实现由化学信号到
电信号的转变。
气体信号由数据采集模块采集后通过通讯口上传给后台监控系统，该系统能进行色谱图的分析计算，并根据集体标定数据自动计算出每种气体的浓
度值。
故障诊断系统根据气体浓度值，用软件系统内的变压器故障诊断算法自动
诊断出变压器运行状态，如发现异常，系统能诊断出变压器内部故障类型并给出
维修建议。
其工作流程如图1。
图1油色谱在线监测系统工作流程图
2换流站中油色谱在线监测装置的应用情况
油色谱在线监测装置是一个不对换流站产生影响，却能够对换流站的安全运
行状况进行实时监控的系统。
油色谱在线监测装置主要由在线油色谱监测柜、后
台监控主机以及在线分析三大部分组成。
通过气体采集模块产生油气分离的效果，分离出的气体在油色谱检测系统中转化为电信号，从而实现对换流站的在线分析。
在现实中，油色谱在线监测装置的应用主要有以下几点：
2.1对数据的分析
不同的气体产生代表换流站的问题也不同。
针对这一情况，主要将其归类为
三大类：
第一类就是过热性问题。
过热性问题产生的原因主要是换流站中变压器的设
备绝缘性能变差，含于绝缘材料中的油等被分裂分解，使得绝缘功能大大下降，
传导热效应的功能大大减弱，从而产生过热性问题。
而这些问题使得CO和CO2
都得以产生。
监测这两种气体的产生就能够得知换流站是否为过热性问题。
第二类就是放电性问题。
引起放电性问题的主要原因就是换流站中的变压器
在运行的过程中，其设备内部由于产生电效应导致绝缘功能变差。
根据不同的电
效应强度，能够将其归类为三类，分别是高能放电、低能量放电以及局部放电。
由于电效应的产生，导致乙炔、氢气等气体作为主要气体产生，而甲烷和乙烯等
则作为次要气体依次产生。
在油色谱监测中，这四种气体可作为主要的判断依据。
第三类就是对变压器的保护不到位引起的问题。
由于空气湿度大，在阴雨天
气时，若未能保护好变压器，则十分容易导致变压器的绝缘功能受潮，产生损坏。
从而导致氢气的产生。
在油色谱监测中，氢气可作为判断这一原因的主要依据。
2.2数据的准确性问题
在实际的运行操作中，数据是判断换流站与油色谱在线检测装置是否正常的
重要依据之一。
在线数据与变压器的油样试验的对比是作为判断变压器是否正常
运行的证据，相对的，数据的比较也能够判断油色谱在线监测装置是否为正常运
行状态。
若是某种气体产生大幅度的变动，并且变动的幅度与理论值的预估存在
较大差异。
那么，维护人员应当对这种现象高度重视。
查找出现这一现象的原因，判断是由于人为造成的数据误差，还是系统造成的人为误差。
人为误差的产生是
由于在实际的操作过程中，由于每个操作人员的手法存在异同，油样的存储环境
发生变化，使得实验结果容易产生误差。
而系统误差的产生则是由于油色谱在线
检测装置本身的问题。
对油色谱在线监测装置进行入网检测是十分有必要的，这
种措施能够有效的避免油色谱在线装置在运行过程中发生上述情况，有效提高其
运行的可靠性。
2.3存在误报警现象
由于数据不准确的原因，导致报警次数大大增多，但真实有效的报警却仅占
少数。
对于真伪数据的区分，已经成为一大难题。
产生误报警的主要原因是油色
谱数据超标以及增长趋势的出现。
有效的区别真伪数据，对检测人员的意义相当
重大。
关于如何解决这一问题可以从以下两方面进行：一方面是设立错误数据收
集系统，对错误数据进行有效的收集，在油色谱检测运行过程中，对比错误数据，
有效减少误报警的次数。
另一方面则是从数据的增长趋势出发，可以引入增长率
的概念，增强系统对报警的敏感度，有效的降低假报警次数。
3油色谱在线监测装置的运维管理
3.1运维情况
在换流站实际工作中，油色谱在线监测装置并不属于站内工作人员管理，它
是由专门的检修人员进行检测和维修的，这就导致普通工作人员不了解这些设备，也不能很快发现可能导致故障发生的异常情况，检修人员也只是定期对变压器做
取油试验，然后分析其内部运行状况，而不是根据检测设备来观察运行，这就使
这套设备没有发挥其作用，且浪费高额维护成本。
3.2暴露的问题
根据对实际运行情况分析，综合各电网运转状况，发现在线监测装置可能出
现的问题包括警示信号没有连接后台、回油管道阀门漏油比较严重、工作人员对
装置不够重视等。
警示信号不连接后台这就使在线监测装置形同虚设，一旦有故障出现根本没
有发出预警的可能，所以将其接入后台是很有必要的。
漏油问题是阀门垫圈老化，密封不到位造成。
工作人员管理在线监测装置时也只是观察其正常通信有否问题，对于其检测到的气体变化情况没有进一步分析，大大减弱在线监测设备的作用。
3.3技术展望
油色谱在线监测技术发展周期较短，尚在成长阶段，还需要技术研究，进一
步完善系统。
（1）变压器油色谱在线监测装置商业化程度不高，大多采用的还是色谱加
热检测，这种工艺下设备生产复杂，维修也不易，制造成本高，所以还需提高技
术水平。
（2）在线监测装置运行条件比较苛刻，在恶劣天气，或干扰环境下运行性
能不佳，所以设备稳定方面还需研究升级。
（3）现有的故障诊断功能还不完备，有些故障不能检测出原因，或者只能
给出简单解释，不能提供故障解决方案，在这一方面仍需加强完善，使故障诊断
技术能够更加智能。
（4）国内只针对油色谱设备有相关行业标准，对于在线监测装置还没有足
够重视。
结束语
油色谱在线监测装置的安装对于换流变电站是极具现实意义的，它不仅保障
了变压器的安全稳定运行，而且节约了设备检测成本，解放工作人员的工作强度。
通过对在线监测设备的观察，结合离线试验，诊断软件分析就能得出正确结论。
如果能妥善解决好在线监测装置在日常运行时暴露出的一些问题，就可以让其更
加高效的进行监测，提供更精准的故障分析，保证换流站的安全稳定运行。
参考文献
[1]尹龙，朱遥远，洪亮，谈杰，黄晓峰.油色谱在线监测装置故障类型及处
理方式.科技创新与应用,2021,第11卷,第17期
[2]高帆，廖建平，陈宇飞.超高压输电公司油色谱在线监测装置综合情况分析.电子测试,2021,第12期。