专题-变压器油中溶解气体色谱分析和故障诊断
变压器油色谱分析及故障判断
变压器油色谱分析及故障判断摘要：目前变压器已大量运用于各企业，我公司目前投运的变压器已达上千台，对变压器的检修与维护直接关系到下游产业的产能，文章就变压器色谱分析问题进行了专门的阐述。
关键词：气体成分故障判断、产气速率、三比值及注意事项。
前期我厂进行变压器油色谱分析时发现电除尘高频柜出现大量积的H2超标现象，但是其它数据皆在合格范围之内，对此车间分厂管理员进行了详细的技术攻关。
经过查阅大量资料及咨询相关专家判断本次H2超标是由于受潮导致。
目前变压器油色谱分析已被广泛应用于变压器的内部故障检测，但是针对数据分析还存在一定的盲区，文章对目前主要的数据分析手段进行详细讲解，不足之处希望及时指正。
1、气体成分故障判定法变压器油在不同故障产生温度不同，也就会产生不同的气体，根据各种气体的含量不同用以推算故障点的能量释放大小，根据主要气体含量来判断故障。
故障类型主要产生气体次要产生气体油过热CH4、C2H4H2、C2H6油和纸过热CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油纸绝缘中局部放电H2、CH4、C2H2、CO CO2、C2H6油中火花放电H2、C2H2油中电弧H2、C2H2CH6、C2H4、C2H6油和纸中电弧H2、C2H2、CO、CO2CH6、C2H4、C2H6进水受潮或油中气泡H2注意事项：根据表格中不同故障类型所产生的主要气体成分不同来判断故障比较简单、明了。
该方法具有直观、方便、快速的特点。
当油中特征气体含量很高、超过注意值很多时，一般用特征气体含量法就很容易判断出故障的存在。
但是，油中溶解气体含量的注意值不是划分设备有无故障的唯一标准，有些设备在无故障情况下气体含量也会超过注意值，反之，有的设备气体含量尚未达到注意值却已出现故障。
《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中指出H2超标的原因有很多，若果只是H2超标应注意其它其它含量综合考虑气体的产生原因。
我厂出现的H2超标现象经三比值与其它气体含量综合考量，判断为变压器在制造过程中工艺不严导致受潮，在运行过程中水分被分解成H2。
变压器油中溶解气体的分析与故障判断
变压器油中溶解气体的分析与故障判断随着变压器运行时间的延长，变压器可能产生初期故障，油中某些可燃性气体则是内部故障的先兆，这些可燃气体可降低变压器油的闪点，从而引起早期故障。
变压器油和纤维绝缘材料在运行中受到水分、氧气、热量以及铜和铁等材料催化作用的影响而老化和分解，产生的气体大部分溶于油中，但产生气体的速率是相当缓慢的。
当变压器内部存在初期故障或形成新的故障条件时，其产气速率和产气量则十分明显，绝大多数的初期缺陷都会出现早期迹象，因此，对变压器产生气体进行适当分析即能检测出故障。
1、变压器油中的气体类别气相色谱法正是对变压器油中可燃性气体进行分析的最切实可行的方法，该方法包括从油中脱气和测量两个过程。
矿物油是由大约2871种液态碳氢化合物组成的，通常只鉴别绝缘油中的氢气(H2卜氧气(02)、氮气(N2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(C0)、乙烷(C2H6)、二氧化碳(C02)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)9种气体，将这些气体从油中脱出并经分析，证明它们的存在及含量，即可反映出产生这些气体的故障类型和严重程度。
油在正常老化过程产生的气体主要是一氧化碳(C0)和二氧化碳(C02)，油绝缘中存在局部放电时(如油中气泡击穿)，油裂解产生的气体主要是氢气(H2)和甲烷(CH4)。
在故障温度高于正常运行温度不多时，产生的气体主要是甲烷(CH4)，随故障温度的升高，乙烯(C2H2)和乙烷(C2H6)逐渐成为主要物征气体；当温度高于1000 C时(如在电弧弧道温度300 C以上)，油裂解产生的气体中含有较多的乙炔(C2H2)，如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02)。
2、如何判断电气设备的故障性质运用五种特征气体的三对比值判断电气设备的故障性质：(1) C2H2/C2H4 < 0.1 0.1 v CH4/H2V 1C2H4/C2H6 v 1时，属变压器已正常老化。
变压器油气相色谱分析
变压器油气相色谱分析一、基本原理正常情况下充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等。
这些气体大部分溶解在油中。
当存在潜伏性过热或放电故障时，就会加快这些气体的产生速度。
随着故障发展，分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散，不断溶解在油中。
例如在变压器里，当产气量大于溶解量时，变有一部分气体进入气体继电器。
故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。
因此，在设备运行过程中定期分析溶解与由衷的气体就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展情况。
当变压器的气体继电器内出现气体时，分析其中的气体，同样有助于对设备的情况做出判断。
二、用气相色谱仪进行气体分析的对象氢（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氧（O2）、氮（N2）九种气体作为分析对象。
三、试验结果的判断1、变压器等充油电气中绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸。
设备在故障下产生的气体主要也是来源于油和纸的热裂解。
2、变压器内产生的气体：变压器内的油纸绝缘材料会在电和热的作用下分解，产生各种气体。
其中对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。
在正常运行温度下油和固体绝缘正常老化过程中，产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。
在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。
在故障温度高于正常运行温度不多时，油裂解的产物主要是甲烷。
随着故障温度的升高，乙烯和乙烷的产生逐渐成为主要特征。
在温度高于1000℃时，例如在电弧弧道温度（3000℃）的作用下，油分解产物中含有较多的乙炔。
如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。
有时变压器内并不存在故障，而由于其它原因，在油中也会出现上述气体，要注意这些可能引起误判断的气体来源。
变压器油气相色谱分析
变压器油气相色谱分析一、基本原理正常情况下充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等。
这些气体大部分溶解在油中。
当存在潜伏性过热或放电故障时，就会加快这些气体的产生速度。
随着故障发展，分解出的气体形成的气泡在油里经对流、扩散，不断溶解在油中。
例如在变压器里，当产气量大于溶解量时，变有一部分气体进入气体继电器。
故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。
因此，在设备运行过程中定期分析溶解与由衷的气体就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并随时掌握故障的发展情况。
当变压器的气体继电器内出现气体时，分析其中的气体，同样有助于对设备的情况做出判断。
二、用气相色谱仪进行气体分析的对象氢（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氧（O2）、氮（N2）九种气体作为分析对象。
三、试验结果的判断1、变压器等充油电气中绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸。
设备在故障下产生的气体主要也是来源于油和纸的热裂解。
2、变压器内产生的气体：变压器内的油纸绝缘材料会在电和热的作用下分解，产生各种气体。
其中对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。
在正常运行温度下油和固体绝缘正常老化过程中，产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。
在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。
在故障温度高于正常运行温度不多时，油裂解的产物主要是甲烷。
随着故障温度的升高，乙烯和乙烷的产生逐渐成为主要特征。
在温度高于1000℃时，例如在电弧弧道温度（3000℃）的作用下，油分解产物中含有较多的乙炔。
如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。
有时变压器内并不存在故障，而由于其它原因，在油中也会出现上述气体，要注意这些可能引起误判断的气体来源。
变压器油中溶解气体分析与故障诊断
变压器油中溶解气体分析与故障诊断摘要:在电力系统的各种电气设备中,变压器是其重要的组成部分。
采用油中溶解气体分析(DGA)技术对变压器故障进行早期故障诊断,可减少变压器不必要的事故停用,对保证电力系统安全可靠运行有较大的作用。
文章对变压器油中溶解气体的组分及故障诊断方法进行了分析讨论。
关键词:变压器;油中溶解气体;故障诊断变压器是电力系统中最重要的设备,用途非常广泛。
变压器内的绝缘油和有机绝缘材料随着运行时间的增加,在热和电的长期作用下会逐渐老化和分解,并产生极少量的气体,这些油中溶解气体包括氢气、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳等。
但是,当变压器内部出现故障时,油中气体的含量就会发生很大的变化。
随着故障的发展,当产气量大于溶解量时,便有一部分气体以游离气体的形态释放出来。
实践证明,绝大多数的变压器初期缺陷都会出现早期迹象,因此,测量分析溶解于油中的气体含量就能尽早的发现变压器内部故障。
1油中溶解气体的成分分析变压器绝缘材料热分解所产生的可燃和非可燃性气体达20种左右。
因此,为了有利于变压器内部故障判断,选定必要的气体作为分析对象是很重要的。
目前国内外所分析的气体对象是不统一的,我国按DL/722-2000要求一般分析9种或8种气体,最少必须分析七种气体。
变压器中的故障特征气体种类为:O2、N2、H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2。
以这九种气体作为分析对象的原因见如下:O2主要了解脱气程度和密封好坏;N2主要了解氮气饱和程度;H2主要了解热源温度或有没有局部放电;CO2主要了解固体绝缘老化或平均温度是否高;CO主要了解固体绝缘有无热分解;CH4、C2H6、C2H4三种气体主要了解热源温度;C2H2主要了解有无放电或高温热源。
2变压器内部常见故障与油中溶解气体的关系变压器内部常见故障可大致分为电性故障和热性故障两种。
油中溶解的气体可反映故障点引起的周围油、纸绝缘的电、热分解本质。
变压器油的气相色谱分析
青海水力发电2/202043绝缘油是天然石油经过蒸馏、提炼、调和得到的一种矿物油，是各种不同分子的碳氢化合物所组成的混合物，其中碳、氢两元素占其全部质量的95%～99%，碳氢化合物主要有烷烃、环烷烃、芳香烃等，其他为氮、氧、硫及极少量的金属元素等。
绝缘油放在变压器里又叫变压器油，主要用于变压器、电抗器、互感器、套管、油断路器等输变电设备，起绝缘、冷却和灭弧的作用。
1 气相色谱分析过程及特征气体气相色谱分析是一种物理分离技术，分析程序是先将取样变压器油经真空泵脱气装置，将溶解在油中的气体分离出来，用注射器定量注入色谱分析仪，在载气的推动下流过色谱柱，混合气体经色谱柱分离后，通过鉴定器来检测。
被分离的各气体组分依一定次序逐一流过鉴定器将气体浓度变为电信号，再由记录仪记录下来，并依各组分的先后次序排列成一个个脉冲尖峰，形成了色谱图。
一个脉冲峰表示一种气体组分，峰的高度或面积则反应该气体的浓度。
色谱图对被分析的气体既定性又定量分析，再经过峰高换算出各气体的浓度。
体征气体：气相色谱分析的特征气体主要有氢气（H 2）、甲烷（CH 4）、乙烷（C 2H 6）、乙烯（C 2H 4）、乙炔（C 2H 2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2）。
总烃即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种气体的总和。
2 气相色谱判断故障的常用方法2.1 特征气体法根据变压器油中气体的组分和含量可以判断故障的性质和严重程度，判断故障的方法，称特征气体法。
该诊断法对故障性质有较强的针对性，比较直观、方便，但不足是没有明确量化。
可以根据表1结合特征气体来判断故障。
（1）油过热：至少分两种情况，即中低温过热（低于700℃）和高温过热（高于700℃）以上过热。
如油温较低，烃类气体组分中CH 4、C 2H 6含量较多，C 2H 4较C 2H 6少甚至没有；随着温度增高，C 2H 4含量增加明显。
（2）油和纸过热：固体绝缘材料过热会产生大量的CO、CO 2，过热部位达到一定温度后，纤维素逐渐碳化，并使过热部位油温升高，才使CH 4、C 2H 6和收稿日期： 2020-4-10作者简介： 马 妮 女 （1979-） 助理工程师 黄河电力检修工程 有限公司变压器油的气相色谱分析马 妮（黄河电力检修工程有限公司甘肃项目部 甘肃兰州 730094 ）内容提要 早期预测充油电气设备故障对于安全发供电、防止设备出现故障和事故是极其重要的。
变压器油色谱分析
变压器油色谱分析摘要:当变压器内部发生过热、放电等故障时，势必导致故障附近的绝缘物分解。
分解产生的气体会不断地溶解在油中的，不同性质的故障所产生的气体成分也不同，即使同一性质的故障，由于故障的程度不同，产生的气体数量也不相等。
因此，对油中溶解气体的色谱分析，可以早期发现潜伏性故障的性质、程度和部位，以便及时处理故障，避免事故的发生。
关键词:变压器油；油色谱分析；故障判断1.气相色谱法的原理色谱法又叫层析法，它是一种物理分离技术。
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。
气相色谱的分离原理是利用不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样的各组分就在两相中经反复多次地分配，使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果，从而将各组分分离开来。
然后再进入检测器对各组分进行鉴定。
2、色谱分析的过程2.1取出一定量的变压器油利用变压器油的色谱来判断变压器出现的故障种类，要通过几个过程的操作来进行。
在对变压器油中溶解气体进行色谱分析时，至关重要的一步是取油样，所取油样要有足够代表性，如何取样才不致于使油中溶解气体散失？理想的取样应满足以下条件。
(1)所使用的玻璃注射器严密性要好。
(2)取样时能完全隔绝空气，取样后不要向外跑气或吸入空气。
(3)材质化学性稳定且不易破损，便于保存和运输。
(4)实际取油样时，一般选用容积为100ml全玻璃注射器。
(5)取样前将注射器清洗干净并烘干，注射器芯塞应能自由滑动，无卡涩。
(6) 应从设备底部的取样阀放油取样。
(7)取样阀中的残存油应尽量排除，阀体周围污物擦干净。
(8)取样连接方式可靠，连接系统无漏油或漏气缺陷。
(9)取样前应设法将取样容器和连接系统中的空气排尽。
(10)取样过程中，油样应平缓流入容器，不产生冲击、飞溅或起泡沫。
(11)取完油样后，先关闭放油阀门，取下注射器，并封闭端口，贴上标签，尽快进行色谱分析。
变压器油中溶解气体的分析与故障诊断研究
变压器油中溶解气体的分析与故障诊断研究摘要：在磁场和电场的作用下，变压器油在变压器运行过程中容易老化和分解，大部分产生的气体溶解在变压器油中。
} {52% ：因此，采用适当的分析方法分析变压器油中溶解气体的类型和含量，及时处理变压器故障，对变压器的安全运行具有重要意义。
本文首先介绍了变压器油中溶解气体的原理，并讨论了该方法对变压器故障诊断的方法。
关键词：变压器油；溶解气体；故障诊断0 引言作为重要的电力转换装置，变压器在输电和变电站系统中尤为重要。
变压器中的油由化学稳定的碳氢化合物组成，具有良好的绝缘和散热性能。
变压器油可以通过油温，气味，颜色等直观地反映变压器的运行情况。
变压器中的油会因空气湿度，空气温度和一些氧化气体的变化而发生变化，导致C-H和C-C键断裂。
由此产生微量的如CO、CO2、H2、 CH4、C2H6等气体。
当变压器出现故障时，这些气体的存在会增加故障的程度，从而分解更多的气体。
}由于不同的键能，不同的电能和热能导致不同的故障产生不同的气体。
其中，氧化反应伴随着CO和CO2气体的形成，固体绝缘材料的分解伴随着CO，CO2，呋喃化合物的产生，并且同时伴随油的氧化。
当变压器油中的这些气体含量变化很大时，表明变压器出现故障。
1 溶解气体分析溶解气体分析（DGA）是目前诊断变压器内部故障的主要技术手段。
溶解气体分析的主要优点是它可以在变压器运行期间进行，不受外部电场和磁场的影响。
此外，在设备中可以找到局部放电无法找到的一些故障（例如局部过热故障）。
因此，初步对故障类型进行了表征，分析结果可作为变压器状态综合评估的重要依据。
利用这种方法反映变压器的潜在故障更加灵敏，效率可以达到85％以上，再加上易于在线监测的优点。
社会认为它是监测和诊断早期变压器故障和预防事故的最有效方法。
因此，基于溶解气体分析的变压器状态监测和故障分析方法的研究具有重要的实际和实用价值。
在正常条件下，变压器油在热和电的作用下逐渐老化和分解，产生一些烃类气体。
第6章变压器油中溶解气体的监测与诊断
1952年，詹姆斯和马丁以气体作为流动相分析了脂肪酸 同系物并提出了塔板理论。1956年范第姆特总结了前人的 经验，提出了反映载气流速和柱效关系的范笨姆特方程， 建立了初步的色谱理论。同年，高莱(Golay)发明了毛细管 拄，以后又相继发明了各种检测器，使色谱技术更加完善。 50年代末期，出现了气相色谱和质谱联用的仪器，克服了 气相色谱不适于定性的缺点。则年代，由于检测技术的提 高和高压泵的出现，高效液相色谱迅远发展，使得色谱法 的应用范围大大扩展。目前，由于高效能的色谱往、高灵 敏的检测器及微处理机的使用，使得色谱法已成为一种分 析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析仪器。
50 绝缘纸的劣化
45
纸中水分的影响 5%
4%
40
3%
2%
35
1%
30
IEEE®
Kraft 0.5% Water
25
20
15
10
5
0
80
90
100
110
120
130
14 一、气体的产生
5、变压器的老化与故障模型
绝缘纸的氧化
变压器的油绝缘系统和纸绝缘系统因氧化作用而劣化 绝缘纸的氧化会产生水，CO和CO2 氧化作用会加速绝缘纸的老化
C C
C C
C C
CH C
H HH HH H H HH H
变压器油
第一节 油中气体的产生和溶解 一、气体的产生
2、故障的化学特性
HH
C HC
H H H HH HH H
C
C
C CH
C CCC
变压器油色谱异常分析及故障判断
变压器油色谱异常分析及故障判断摘要：变压器的突发性事故，大多是由于绝缘劣化与不能及时排除潜伏性故障造成的，变压器正常运行时，内部本身会发生一系列的化学变化。
如绝缘油的分解、本体内部的纸板固体绝缘材料，随着运行年限增长发生老化，在运行电压的作用，绝缘介质在变压器内部产生化学反应，裂解低分子气体溶解在绝缘油中。
更主要的是当变压器运行异常时，会促进这些气体的产生。
依托色谱分析技术，针对油中溶解气体组分含量、产气速率等进行分析，可以准确评估变压器运行状态，诊断异常原因，防患于未然。
本文对变压器绝缘油色谱异常和故障判断展开探讨。
关键词：变压器油；色谱异常；故障判断变压器是电力系统的枢纽设备，保证电网安全运行与变压器的运行状态紧密相关。
因此，提高变压器的运行、维护水平，及时发现电力设备运行隐患并准确判断电力故障是保障电力系统安全、稳定、经济运行的有效手段。
1变压器油色谱分析异常原因1.1 绝缘中存在局部放电当外施电压达到一定强度，变压器固体绝缘会发生放电现象，这种现象只在绝缘结构局部发生，即所谓的绝缘结构局部放电。
这种放电现象，并不能立即对变压器造成巨大损害，是对变压器绝缘结构的一种慢慢侵蚀，当这种侵蚀达到一定程度时，就会产生质变使变压器烧毁。
1.2 导电部件局部过热变压器内部有许多金属部件，这些金属部件接触不良会严重影响变压器散热，即通常所称电阻异常型过热时间。
导电部件局部过热，会增加导电回路尾部电阻，损耗与电阻之间属正比关系，接触电阻与接触压力成反比关系，金属部件之间的接触电阻增大会使接触压力减少，从而增大接触部位的发热量，产生高温，如果这种高温状态一直持续，达到一定程度，往往会使变压器烧毁。
1.3 潜油泵故障潜油泵的主要作用是强迫变压器内的油进行冷热交替循环，潜油泵的油流主要通过油流继电器进行监视。
潜油泵用在强油循环变压器，油流继电器对潜油泵工作情况进行监视，强油循环冷却是大型变压器大多采用的冷却方式，潜油泵出现故障，变压器内油就不能完成有效循环，影响散热，造成过热故障，影响变压器主绝缘寿命。
变压器油气相色谱分析与故障判断
变压器油气相色谱分析与故障判断摘要：电力是国家的主要能源之一，为国家经济发展做出巨大的贡献，各界对电力系统提出了更高的要求。
作为电力系统的重要组成部分，电力变压器在整个系统的运行中起着至关重要的作用。
变压器的健康稳定运行可以为电力系统的安全提供良好的基础。
变压器在电力系统中占有重要地位。
它的作用是调节电压和电流，然后输出。
它是在传输电能时充分利用电磁感应的关键电气设备。
关键词：变压器；油气相色谱；故障判断引言变压器运行过程中，其油中会产生气体成分，可通过分析其气体成分、含量及产气率判断变压器绝缘老化状态，为电力部门更好维护管理设备提供依据。
但是传统色谱检测手段存在耗费时间长、需跟踪产气增长速度等不足，且对大型变压器的监测结果并不理想，一些突发故障不能及时监测，故逐步产生了变压器油色谱在线监测技术，以下进行详细介绍。
1气相色谱分析气相色谱法是选用气体作为流动相的色层分离分析手段。
流动相将气化的试样整合至色谱柱内，柱内储有的固定相和试样内各组分分子作用力存在差异，导致不同组分由色谱柱内流出时间有差异，进而达到分离不同组分的目标。
应用适宜的鉴定与记录系统，精准制作、标出不同组分外流出色谱柱的具体时间与浓度的色谱图。
依照图内标注的出峰时间与先后顺序，分析化合物的性质；基于出峰的高低与面积大小，实现化合物的定量分析，具有效能高、灵敏度高、选择性强、分析快速、运用范围宽广、操作流程简易等特征，在定量、定性分析易挥发有机化合物领域表现出良好的适用性。
实践中如果面对的是非挥发性的液体与固体物质，可以配合应用高温裂解工序，气化处理后再行分析。
可以尝试联合使用气相色谱和红光吸收光谱法，将色谱法作为分离组分复杂试样的技法，能进一步提升分离的精准度。
2变压器运行维护中常见故障及其原因2.1变压器过热变压器过热是变压器运行当中的常见故障之一。
变压器在长时间的工作之后经常会出现过热的问题，其原因主要有以下4方面：1）变压器在工作当中长时间的处于超负荷状态，承受较大电荷工作的过程中极容易出现过热的情况。
变压器油的色谱分析和故障判断
存在过热性故障时，可以采取跟踪分析的方法，考察过热特征气体的比率 及烃类气体的相互关系，考察相对产气速率，并根据一氧化碳与二氧化碳的 比值判断过热是否涉及固体绝缘材料，是能够准确判断变压器故障性质的。 对于在短期内突然出现电弧放电特征气体，已构成总烃主要组分的变压器， 跟踪分析已无意义，必须立即停运检查，这是安全可靠的方法。
把色谱分析列为电力变压器的首位试验项目.
通过对绝缘油中溶解气体的色谱分析，来判断变压器内部可能存在的故 障. 正常运行的变压器油中溶解气体的组成主要是氧气和氮气，但是由于某 些故障或非故障原因，使油中含有一定量的故障特征气体.主要气体有：氢 气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氧气、氮气等.总烃 是指甲烷、乙烷、乙烯、乙炔4种气体的总量. 甲烷、乙烷、乙烯气体是由于分接开关接触不良，铁心多点接地和局部 短路，导线过电流发热和接头不良等变压器内部裸金属过热引起油裂解的特 征气体，主要是甲烷、乙烯，其次是乙烷. 乙炔是由于线圈匝、层间绝缘击穿，引线断裂或对地闪络和分接开关飞 弧等电弧放电、火花放电等变压器内部放电性故障产生的特征气体，正常变 压器油中不含有这种气体组分.变压器内部发生各种性质的故障都要产生氢 气，当氢气含量偏高时，可能使变压器中进水.变压器主要的绝缘材料是绝 缘油、绝缘纸和绝缘板等，在运行中将逐渐老化.绝缘油分解产生的主要气 体是氢、烃类气体，而绝缘纸等固体材料分解产生的主要气体是一氧化碳和 二氧化碳.变压器发生低温过热性故障时，因温度不高，往往油的分解不剧 烈，因此烃类气体的含量并不高.而一氧化碳、二氧化碳含量变化较大，故 用一氧化碳和二氧化碳的含量判断变压器固体绝缘老化状况.
Hale Waihona Puke 1.3低温度过热 变压器长期过负荷或其他原因使绕组的固体绝缘长期承受低温度的大面 积过热，在该温度下，油不甚分解，而只出现由于长时间低温度过热加速绝 缘纸的碳化而产生一氧化碳和二氧化碳，其中一氧化碳反映故障涉及固体绝 缘的特性强些。 2 放电性故障 2.1 高能量放电(电弧放电) 高能量放电是指线圈匝间、层间绝缘击穿，过电压引起内部闪络，引线 断裂引起的闪络，分接开关飞弧和电容屏击穿等引起电弧放电故障。这类故 障产气急剧，产气量大。其故障特征气体主要是乙炔(占总烃20%-70%)和氢 气，其次是乙烯和甲烷。由于故障能量较大，所以总烃很高。如果涉及固体 绝缘一氧化碳也相对较高。 2.2 低能量放电(火花放电) 这是一种间歇性的放电故障。如铁心片之间、铁心接地不良、铁心与穿 心螺丝接触不良等造成的电位悬浮放电。其主要气体成份也是乙炔和氢气， 其次是乙烯和甲烷气体。但由于故障能量较小，一般总烃不太高。 2.3 局部放电故障 常发生在油浸纸绝缘中的气体空穴内或悬浮带电体的空间内，该类放电 产生的特征气体是氢气，其次是甲烷，当放电能量密度高时，也会产生少量 的乙炔气体)一般不超过 2%。
毕业设计-通过变压器油中溶解气体分析判断变压器内部故障
前言根据兰州交通大学继续教育学院铁道电气化专业教研室《零八级毕业设计》下达的任务书，在席老师的指导下完成题目为《通过变压器油特征气体分析判断变压器内部故障》毕业论文。
本文探讨了利用绝缘油中的气体色谱分析判明设备是否存在故障，并进一步判断故障的性质、部位、发展情况等。
并结合设备运行检修历史、电气试验、绝缘油试验等综合判断变压器等充油电气设备的内部故障的技术应用。
对运行中的变压器油气相色谱分析，特别是试验后的色谱数据对变压器的状态分析及故障判断具有重要意义。
由于本人实际经验不足，以及知识面不够广泛，论文中难免有错误和疏漏之处，希望席老师给予指正。
王彦茹2011年9月10日通过变压器油特征气体分析判断变压器内部故障目前，油浸变压器大多采用油纸组合绝缘，当变压器内部发生潜伏性故障时，油纸会因受热而分解产生烃类气体。
由于含有不同化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性，所以绝缘油随着故障点温度的升高依次裂解生成烷烃、烯烃和炔烃。
每一种烃类气体最大产气率都有一个特定的温度范围，故绝缘油在各不相同的故障性质下产生不同成分、不同含量的烃类气体。
因此，变压器油中溶解气体的色谱分析法，能尽早地发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障，是监督与保障设备安全运行的一个重要手段。
变压器出现故障时，绝缘油裂解产生气体，只有当油中气体饱和后，才能从瓦斯继电器反映出来。
按过去沿用的瓦斯气点燃检查法，往往不能确定故障原因，造成误判断。
用色谱分析法判断变压器内部故障，可以直接从绝缘油中分析各特征气体浓度的大小来确定变压器内部是否有故障。
我国对变压器内部故障气体各特征气体浓度的标准值有规定，超过这个值要用三比值法进行分析，判定出故障原因。
由于气体的扩散，使绝缘油在故障变压器内不同部位所含气体各特征气体浓度不同。
应用气体扩散原理，在故障变压器的关键部位抽取油样，分析各个取样点的气体浓度，判断变压器内部故障部位。
对于在运行中的变压器，通过色谱分析检查出早期故障时，特征气体微有增长或稳定在一定范围时，采用气体追踪分析的方法监控设备。
变压器油中溶解气体含量突增故障诊断与分析
变压器油中溶解气体含量突增故障诊断与分析针对某220 kV变电站主变压器2次油中溶解气体含量突增事件，通过对主变压器的全面状态诊断及分析，认为变压器安装过程中将军帽与槽之间的密封垫摆放位置偏移是导致变压器瞬间放电后油中溶解气体含量突增的主要原因，提出加强变压器密封垫安装管理工作，提高密封垫质量等处理措施。
关键字：变压器;油溶解气;故障诊断;状态评价长期正常运行的变压器，绝缘油中气体含量发生突增时，要特别引起注意，因为这种现象可能是某些变压器内部故障的早期表现，及早准确查找并消除故障，对变压器正常稳定运行至关重要。
绝缘油色谱分析是电力变压器故障诊断的基础，能够及早发现并大致判断变压器内部故障类型及严重程度，但仅仅依靠这一种方法很难准确定位故障点。
通过集中各种试验项目的特点，可以实现对电力设备状态的互补分析、综合诊断，从而准确定位故障部位、评估故障情况、分析故障原因。
以下结合一起运行中的变压器绝缘油中溶解气体含量突增的故障，介绍油色谱分析法与相关电气试验分析相结合的方法，来实现对变压器内部故障的排查、分析及判断，并提出了预防此类故障的建议。
1故障概况2014年至2015期间，某站2号主变压器本体发生2次油中溶解气体含量突增现象。
该2号主变压器型号为SFPSZIO-180000/220，额定电压为（230士8 X 1.25%）/121/38.5 kV，额定容量为180/180/60 MV A，2006年7月出厂，2006年11月15日投运。
第1次突增发生在2014年7月27日，该站2号主变压器在例行油色谱试验中发现CzHz含量突增到3.51 a L/L（上次试验时间为5月26日，CzHz含量为0 u L/L，随后当地供电公司以7天为周期连续进行油色谱检测，发现CzHz含量不断增长，8月14日之后CzHz含量开始稳定在6 u L/L左右，11月24日为6.19 a L/L，超过DL/T 393一2010《输变电设备状态检修试验规程》规定的注意值5uL/L（部分试验数据见表1），其它气体含量基本保持稳定。
变压器油中溶解气体故障分析方法
变压器油中溶解气体故障分析方法1前言变压器油中溶解气体分析技术基于油中溶解气体类型与内部故障的对应关系，采用气相色谱仪分析溶解于油中的气体，根据气体的组成和各种气体的含量判断变压器内部有无异常情况，诊断其故障类型、大概部位、严重程度和发展趋势，通过油中气体分析，对早期诊断变压器内部故障和故障性质提出针对性防范措施、实现变压器不停电检测和早期故障诊断等安全生产要求都具有极为重要的指导意义。
气相色谱法诊断变压器故障常用的方法有特征气体法和比值法两大类，以下将对这两方面进行介绍和说明。
2特征气体法诊断故障正常情况下变压器内部的绝缘油和绝缘材料在热和电的作用下，逐渐老化和受热分解，缓慢产生少量氢和低分子烃类，以及CO和CO2气体。
当变压器内部存在局部过热和局部放电故障时，这种分解作用就会加强，不同性质的故障，绝缘物分解产生气体不同；而对于同一性质的故障，由于程度不同，所产生的气体数量也不同。
所以，根据变压器油中气体的组分和含量，可以判断故障的性质及严重程度。
特征气体法是基于哈斯特（Halstead）的试验发现：任何一种特征的烃类气体产气速率随温度变化，在特定温度下，某一种气体的产气速率会呈现最大值，随着温度的升高，产气速率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2，就证明故障的温度与溶解气体含量之间存在着对应关系。
通过分析油中溶解气体组分的含量，即可以判断出变压器内部可能存在的潜伏性故障和故障的种类。
经过长期的实践和统计，人们总结出一些利用特征气体进行故障分析的方法，当前应用比较广泛的是：油中特征气体组分含量为特征量的故障诊断法和油中气体的总烃及CO、CO2为特征量的故障诊断法。
2.1油中特征气体组分含量为特征量的故障诊断法目前，国内外通常以油中溶解的特征气体组分含量分析数据与注意之比较来诊断变压器故障的性质，特征气体主要包括总烃、C2H2、H2、CO、CO2等，根据变压器油的气相色谱测定结果和产期的特征及特征气体的注意值，对变压器等设备有无故障性质作出初步判断。