变压器油气相色谱分析
变压器油分析气相色谱法-技术方案
变压器油溶解气体分析技术方案北京普瑞分析仪器有限公司2021年 2月25日目录1. 总则 (1)2. 项目简介 (1)3. 项目方案 (1)3.1. 方案一：实验室专用变压器油色谱分析仪（国标配置） (1)3.2. 方案二：氦离子化检测器气相色谱仪（早期微量溶解气体分析） (2)3.3. 方案三：六氟化硫分解产物专用氦离子化气相色谱仪 (4)3.4. 方案四：六氟化硫气体中空气、四氟化碳气相色谱分析仪 (5)3.5. 方案五：醇类分析专用氦离子化气相色谱仪 (5)3.6. 方案五：醇类分析顶空气相色谱仪 (5)4. 设备简介 (5)5. 方案优势 (7)6. 分析方法对比表 (8)1.总则1)本方案阐述了变压器油中溶解气体的分析配置和达到的目的，保证分析成套系统的完整性及设计的合理性。
2)本技术方案所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。
保证提供符合国家有关安全、环保等强制规范要求和现行中国或国际通用标准（若无相关的国内、国际标准，则应满足引进国或所在国国家或国外生产企业的标准）的优质产品。
3)北京普瑞分析仪器有限公司提供的设备是全新的和先进的，并经过运行实践已证明是完全成熟可靠的产品。
4)所有计量单位应采用国际单位制基本单位。
2.项目简介电力变压器是电力系统最重要的设备，其安全运行关乎整个电力系统的安全。
变压器油中溶解气体的种类、含量和变化趋势是反映变压器运行状况好坏的重要依据。
通过检测变压器油中溶解气体的各项指标，已成为监测变压器运行状况的重要依据。
在新绝缘油的溶解气体中，通常除了含有约70%的氮气和30%的氧气以及0.3%左右的二氧化碳气体外，并不含有C1、C2之类的低分子烃；当变压器内部出现过热和放电故障时，变压器绝缘油和内部固体绝缘材料中受热性效应和放电效应作用，油中的一氧化碳、二氧化碳、氢气和微量的低分子烃类气体产生速度和数量就会显著地增加。
浅谈变压器油的气相色谱分析
浅谈变压器油的气相色谱分析一、色谱分析在绝缘监督中的作用在电气试验中，通过气相色谱分析绝缘油中溶解气体，能尽早的发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障，是绝缘监督的一种重要手段。
这一检测技术可以在设备不停电的情况下进行，而且不受外界因素的影响，可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测，确保设备安全可靠运行。
变压器大多采用油纸复合绝缘，当内部发生潜伏性故障时，油纸会因受热分解产生烃类气体。
含有不同化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性，绝缘油随着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。
在正常情况下，充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在过热或电的作用下会逐渐老化和分解，产生少量的低分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体，这些气体大部分溶解于油中。
当充油电器内部存在潜伏性过热和放电性故障时，就会加快这些气体的产生速度，随着故障的发展，分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散，不断溶解在油中。
故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切。
因此，在变压器运行过程中，定期做油的色谱分析，能尽早发现设备内部的潜伏性故障，以避免设备发生故障或事故损失。
二、实例变压器内部放电性故障产生的特征气体主要是乙炔。
正常的变压器油中不含这种气体，如果变压器油中这种气体增长很快，说明该变压器存在严重的放电性故障。
某公司送来两台运行中变压器的油样，经色谱分析，其中一台有C2H2气体(4.9PPm)，5天后他们再次送来该台变压器油样检测，乙炔含量猛增到12.8PPm，见表1。
表1从上表可以看出，总的烃类气体不高，惟有乙炔气体超过注意值。
氢气含量也比较高。
我们分析该变压器内可能存在放电性故障，要他们回去检查，果然发现是分接开关拨叉电位悬浮引起放电，经过处理，避免了事故的发生。
还有一次，某电站送来升压变压器油样，经色谱分析烃类气体含量均在注意值范围内，惟有氢气含量高达345ppm，见表2。
我们分析该变压器可能有进水现象。
经检查，果然发现该变压器进水受潮，经处理，避免了绝缘击穿事故的发生。
变压器油的气相色谱分析浅析
变压器油的气相色谱分析浅析【摘要】本文主要对变压器油的气相色谱分析的特征气体、产气原理以及气相色谱分析的取样方法和一些常用的便携式检测仪器做一说明。
【关键词】变压器绝缘油色谱分析一、气相色谱分析的意义变压器油是指用于变压器、电抗器、互感器、套管、油断路器等输变电设备的矿物型绝缘油。
一般有25#和45#两种变压器油。
运行中的电力设备一般只能按周期停电进行预试检查，而且变压器等密封设备根本看不到内部情况。
电力变压器的绝缘油气相色谱分析可以很好的补充这一缺陷，而且经过精密的计算和分析可以大概判断出设备内部的情况。
气相色谱分析是对设备内的油进行的分析，从分析溶解于变压器中气体来诊断内部存在的故障。
二、气相色谱分析的特征气体及产生的原理体征气体：气相色谱分析的特征气体主要有氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）。
在对所做油样的品质进行判定时，还要对总烃含量做判断。
总烃即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种烃类气体的总和。
在对油品检验之后，我们需要对不合格的油品分析其不合格的原因。
那么，就需要我们大概清楚在什么情况下会分解出什么气体。
产气原理：运行中的变压器油在进行气相色谱分析的时候一般会检测出特征气体和总烃。
那么这些气体又是从哪里来的呢？首先，绝缘油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH3*、CH2*和CH*化学基团，并由C-C键键合在一起。
由电或热故障可以使某些C-H键和C-C键断裂，伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基，它们通过复杂的化学反应迅速重新化合，形成氢气和低分子烃类气体。
在低能量故障时，如局部放电。
通过离子反应促使最弱的C-H键断裂，主要重新化合成H2而积累。
对C-C键的断裂需要较高的温度，然后逊色以C-C 键、C=C键和C三C键的形式重新化合成烃类气体，依次需要越来越高的温度和越来越多的能量。
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。
变压器油色谱分析诊断技术
外界因素影响大 ,测试结果分散性也大 。
4. 3 乙炔的含量及注意值
乙炔是放电性故障的特征气体 ,正常运行的
变压器油中不应产生乙炔 ,因此普遍认为 ,当发现
乙炔从无到有时 ,要引起重视 ,并进行跟踪和查找
原因 。对于乙炔的产气速率注意值“导则 ”中没
有给出 ,也很难确定 ,虽然总烃的产气速率中包括
乙炔 ,但一般说来在故障的发展阶段 ,无论是放电
3. 1 内部故障的排斥性试验
对有载调压开关的渗漏油 、油泵电机进行检 查试验 。 3. 2 确定故障性质和寻找故障部位
利用空载 (轻负载 )或短路 (重负载 )时观察 气体的变化 ,测直流电阻了解分接开关和引线连 接和焊接情况 ,测油中糠醛量判断故障是否涉及 固体绝缘 ,测局部放电观测测试状态下放电故障 是否存在 。尽可能用超声定位法测油箱表面和接 头的温度分布 ,了解油的分解是否与此有关 。当 油中氢气含量大时 ,应结合微水进行分析 ;当总烃 含量大时 ,应进行闪点测试 。 3. 3 测绝缘的介质特性和介电强度
火花放电和高能量放电 3种 ;另外 ,设备内部进水
受潮也是一种内部潜伏性故障 。各种故障的变压
器油产气成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ见表 1。
表 1 各种故障的变压器油产气成分
故障类型
主要气体组分 次要气体组分
油过热 油和纸过热 油纸绝缘中局部放电 油中火花放电 油中电弧 油和纸中电弧
CH4 , C2 H4 CH4 , C2 H4 , CO , CO2
甚至更少的样品 。 d. 灵敏度高 ,可以鉴别出十万分之几或百万
分之几的组分含量或杂质含量 。 e. 适用范围广 ,不仅可以分析气体 ,还可以分
析液体以及包含在固体中的气体 。
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变压器作为电力系统中重要的设备，在运行过程中需要使用绝缘油来保证其正常运行，同时也需要通过对变压器油进行色谱分析来判断设备是否存在故障。
本文将从变压器油色谱分析的基本原理、常见的色谱分析技术以及通过色谱分析判断变压器故障等方面进行分析介绍。
一、变压器油色谱分析的基本原理变压器油色谱分析是通过检测变压器油中的各种化学成分，以及这些成分的含量和分布情况，来判断变压器的运行状态是否正常，以及是否存在潜在的故障隐患。
变压器油中的化学成分主要包括烃类、脂肪醇、芳烃、芳香烃、有机酸和其它杂质等。
通过对这些成分的检测和分析，可以获得变压器油的化学组成和其运行状态的信息。
二、常见的色谱分析技术对变压器油进行色谱分析常见的技术主要包括气相色谱（GC）、液相色谱（LC）、红外光谱（IR）、质谱（MS）等。
这些技术都有各自的特点和适用范围。
1. 气相色谱（GC）气相色谱是一种对气体和液体中的化合物进行分离和分析的技术，它主要用于对变压器油中的有机成分进行分析。
通过气相色谱可以获得变压器油中各种有机成分的含量和分布情况，如烃类、脂肪醇、芳烃等。
三、通过色谱分析判断变压器故障通过对变压器油进行色谱分析可以获得大量的化学信息，这些信息可以帮助我们判断变压器的运行状态是否正常，以及是否存在潜在的故障隐患。
1. 温度异常变压器在运行过程中，如果发生内部局部放电、过载、短路等故障，会导致变压器油中的有机成分的含量和分布发生变化，通过对变压器油进行色谱分析可以获得这些化学成分的含量和分布情况，从而判断变压器是否存在故障。
四、结语变压器油色谱分析是一种重要的变压器监测技术，通过对变压器油进行色谱分析可以获得大量的化学信息，从而帮助我们判断变压器的运行状态是否正常，以及是否存在潜在的故障隐患。
在变压器运行过程中，我们应当充分利用色谱分析技术，对变压器油进行定期的检测和分析，及时发现并排除变压器的故障，确保电力系统的安全稳定运行。
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。
变压器油色谱分析及故障判断
变压器油色谱分析及故障判断变压器油是变压器重要的绝缘介质和冷却介质，通过监测变压器油的色谱可以及时发现变压器的内部故障，确保变压器的安全运行。
本文将介绍变压器油色谱分析的原理、方法以及故障判断的相关知识。
一、变压器油色谱分析的原理变压器油色谱分析是通过检测变压器油中的有机物质和气体成分，对变压器的运行状态进行评估和监测。
其原理是利用油中有机物质和气体成分的种类、含量、比例等信息，来判断变压器的运行状态和可能存在的故障。
变压器油色谱分析的主要原理包括气相色谱（Gas Chromatography, GC）和液相色谱（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）两种方法。
气相色谱主要用于检测变压器油中的气体成分，如甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等；液相色谱则主要用于检测变压器油中的有机物质成分，如苯、酚、醚、醇等。
1. 样品采集：首先需要采集变压器油样品，一般可以通过变压器油位计或油温计的取样孔进行采样。
在采样之前需要确保取样容器和工具的清洁，以避免外部杂质的污染。
2. 样品制备：将采集到的变压器油样品进行预处理，包括脱水、脱气等操作。
脱水可以通过加热和真空脱水的方式进行，脱气则可以通过超声波或真空抽滤的方式进行。
3. 色谱分析：将预处理后的变压器油样品进行气相色谱和液相色谱分析。
通过色谱仪器可以得到变压器油中的有机物质和气体成分的含量、种类、比例等信息。
1. 气体成分分析：变压器油中的气体成分主要包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等。
当油中的气体含量超过正常范围时，通常表明变压器内部存在故障，如油纸绝缘的老化、局部放电等。
气体的种类和比例也可以帮助判断故障的类型和位置。
2. 有机物质分析：变压器油中的有机物质主要包括苯、酚、醚、醇等。
这些有机物质的含量和种类也可以反映变压器的运行状态和可能存在的故障。
苯和酚的含量增加可能表明变压器中存在局部放电、绝缘老化等问题；醇的增加可能表明变压器内部存在绝缘油的氧化和老化等问题。
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。
变压器油分析测试一气相色谱法
变压器油分析气相色谱法1.1变压器油分析意义气相色谱法在电力系统的应用意义在于：电力系统主要是采用气相色谱法检测充油电气设备油中溶解气体；正常情况下充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和一氧化碳等。
这些气体大部分溶于油中，当设备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，分解出的气体形成气泡在油里经对流、扩散，不断溶解在油中。
采用气相色谱法在设备运行过程中定期分析溶于油中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和采取必要的措施。
1.2电力绝缘油特点绝缘油放在变压器里又叫变压器油，他的作用是在把变压器的热量传给散热片，起到传导热量、散热的作用。
如果变压器油漏电了，不好直接拆开变压器去测，而是取变压器油来检测，如果漏电，油遇电会电解，产生气体，就是我们要检测的气体，如果气体含量超标，肯定变压器油就是漏电的了。
新的变压器油里面是纯的油，不含气体的。
绝缘油具有以下五个特性1.高介电强度。
．2.较低的粘度。
3.较高的闪点温度。
4.足够的低温特性。
5.良好的抗氧化性能。
变压器油分析气相色谱法简介（湖南创特科技分析仪器）1.3国家标准绝缘油中溶解气体组分含量的测定,对充油电气设备制造,运行部门是十分重要的检测项目之一,是充油电气设备出厂检验和运行监督过程中判断设备潜伏性故障的有效手段.随中心以化工行业技术需求和科技进步为导向，以资源整合、技术共享为基础，分析测试、技术咨询为载体，致力于搭建产研结合的桥梁。
以“专心、专业、专注“为宗旨，致力于实现研究和应用的对接，从而推动化工行业的发展。
着在各行业应用的不断扩大和大容量,高电压充油设备的增多,为了保证测定结果准确可靠,亟需建立统一的绝缘油中溶解气体组分含量测定方法.下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文.本标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探计使用下列标准最新版全的可能性.变压器油分析气相色谱法简介（湖南创特科技分析仪器）GB/T6683-1997石油产品试验方法精密度数据确定法GB/T7252-1987变压器油中溶解气体分析与判断导则GB/T7597-1987电力用油(变压器油,汽轮机油)取样方法采用气相色谱方法分析绝缘油内气体的成分和含量,可以不停电就能发现设备内部是否存在潜伏性故障,特别对发现局部过热和局部放电比较灵敏,它已经成为充油电力设备预防性试验重要的一项。
变压器油中溶解气体色谱分析
变压器油中溶解气体色谱分析引言：变压器油是变压器循环冷却系统中的重要介质，其中溶解气体的含量和类型对变压器的性能和可靠性具有重要影响。
因此，对变压器油中溶解气体的分析和监测是变压器维护和故障诊断的关键一环。
色谱分析是一种常用的分析方法，对变压器油中溶解气体的分析具有高灵敏度和高分辨率的优势。
本文将介绍变压器油中溶解气体的色谱分析方法及其应用。
一、色谱分析原理色谱分析的基本原理是利用色谱柱对混合物中的组分进行分离。
在变压器油中，溶解气体的组分较复杂，包括氧气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷等，其含量较低。
为了实现对这些溶解气体的分离和检测，通常使用气相色谱（GC）或气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术。
1.气相色谱（GC）：气相色谱是一种基于物质在气相载体流动下在色谱柱中的分离速率差异而实现分离的技术。
在变压器油中，溶解气体首先通过预处理步骤被抽取到气相载体中，然后通过色谱柱的各种理化性质进行分离，最后通过检测器进行定性和定量分析。
2.气相色谱-质谱联用（GC-MS）：气相色谱-质谱联用是将气相色谱和质谱联用在一起，使两种技术的优势相结合，提高溶解气体分析的灵敏度和特异性。
在变压器油中，溶解气体经过气相色谱分离后，进入质谱仪进行逐个组分的鉴定和定量。
二、实验方法1.样品制备：将变压器油样品与一定量的油溶解剂混合，在恒温条件下超声处理一定时间，使溶解气体从油相转移到油溶解剂相。
然后，用高速离心分离出油溶解剂相，并用注射器取样备用。
2.样品进样：将取得的样品注入气相色谱仪或气相色谱-质谱联用仪的自动进样器中。
3.分离分析：在色谱柱中，通过控制温度和流速等条件，使溶解气体分离和逐渐通过柱子。
不同组分根据其在柱中的保留时间进行分离。
4.定量测定：根据溶解气体在柱中的峰面积与标准品的峰面积之间的比较，进行定量测定。
同时，通过质谱仪的鉴定，确保溶解气体的组分准确。
三、应用案例1.气体生成规律研究：通过对不同变压器油样品中溶解气体的分析，可以研究变压器油中气体的生成规律，从而判断变压器的正常运行状态和油的质量状况。
浅谈变压器油色谱分析及故障诊断
浅谈变压器油色谱分析及故障诊断
变压器油色谱分析是一种用于检测变压器内部故障的可靠方法。
变压器是电力系统中不可或缺的设备之一，它负责升降电压，保证电能正常传输。
长期使用和环境因素会导致变压器故障的发生，这对电力系统的安全性和可靠性有着严重的影响。
而变压器油是变压器运行过程中的重要介质，其中含有大量可溶性和非溶性的故障产物，通过测定变压器油中的故障产物可以有效判断变压器的运行状态。
变压器油色谱分析通过分析变压器油中的有机和无机物质的种类和含量，对变压器内部的故障进行快速、准确的诊断。
色谱分析是利用物质在固相或液相色谱柱中相互之间的分配和吸附作用来分离和定性定量的方法。
在变压器油色谱分析中，通常采用气相色谱（GC）和液相色谱（LC）技术。
气相色谱分析主要用于检测变压器油中的低沸点挥发性物质。
在变压器内部故障发生时，例如绝缘材料的老化、放电产生的气体等，会释放出一些低沸点的有机物质。
通过气相色谱分析，可以对这些有机物质的种类和含量进行定量分析，从而判断变压器的绝缘材料是否老化、是否存在局部放电等故障。
变压器油色谱分析可以根据变压器油中故障产物的种类和含量，判断变压器的绝缘材料老化程度、是否存在局部放电、电弧击穿等故障，并可以预测变压器的寿命和运行安全性。
在实际应用中，变压器油色谱分析已经成为变压器健康状态监测的重要手段，可以指导变压器的维护和运行管理，保障电力系统的安全运行。
变压器油的色谱分析共16页
• 定量分析方法：归一法、内标法和外标法。 • 归一法要求所有组分都出峰。但不需要准确进
样量。
• 内标法不要求所有组分都出峰。但需要准确进 样量。
• 色谱分析多使用外标法。 • 使用外标法必须保持分析条件稳定、进样量恒
定、样品的含量必须在仪器的线性范围内，否 则误差较大。
• 二、变压器油中溶解气体的色谱分析
• ③取样方法。取样要求全密封，防止油中的气体逸散，也不 能混入空气，操作时油中不能产生气泡。
• (2)．取气样 • 气体继电器动作时，除取油样外，应同时取气样分析。
取气样的容器一般为20ml的玻璃注射器。取样前应先用 本体油湿润注射器，在继电器的放气嘴上套上乳胶管， 参照取油样的方法取气样。
• (3)．样品的保存 • 油样和气样的保存期不超过4天，保存时应避光、防尘。
（常用TDX-01）分子多孔小球（GDX502）。前者主要分离永久性气 体，后者主要分析气态烃类。 • (2)．仪器标定 • 仪器运行稳定后，用标准混合气体标定，测量各组分的峰高或峰面积， 记录保留时间。标定2次，重复性合格后取平均值。 • (3)．试样分析 • 同标定的方法及进样量进行注样测定，测量各组分的峰高或峰面积。
变压器油的色谱分析
• 一、气相色谱分析基础知识 • 1. 概述 • 色谱法是利用不同物质在固定相与流动相之间的分配能
力不同，实现多组分混合物的分离的。 • 色谱过程为：根据不同物质在色谱固定相和流动相所构
成的体系中具有不同的分配系数，当两相作相对运动时， 这些物质也随流动相一起运动，并在两相间进行反复多 次的分配，这样就使得那些分配系数只有微小差别的物 质，在移动速度上产生了较大的差别，从而使各组分达 到完全分离，然后依次通过检测器实现检测。
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
变压器油色谱分析是一种常用的变压器绝缘油分析方法，可用于检测变压器内部的故
障情况。
通过对变压器油中的化学成分、以及其中的各种杂质、污染物和燃烧产物的含量
和分布进行定性和定量分析，从而判断变压器的工作状态及潜在故障。
变压器油色谱分析的基本原理是将变压器油样品中的有机化合物进行分离，然后通过
检测其各个组分的相对含量和结构特征来判断油中的故障物质。
常用的变压器油色谱分析
方法包括气相色谱（GC）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱（LC）等。
通过变压器油色谱分析可以获取到变压器内部的绝缘材料老化程度、油中含水量、氧
化程度、污染物含量等信息。
绝缘材料老化程度的判断可以通过测定油中含有的酚类物质、季铵盐及阻燃剂等有机碳化合物的含量来进行。
油中含水量可以通过测定油样中的水分含
量来判断，高含水量可能会导致绝缘性能下降和局部放电等故障。
油中氧化程度的判断可
以通过测定油样中酸值、介电损失因子和颜色等指标来进行，如酸值过高可能表示油中含
有较多的氧化产物，而颜色过深可能表示油中含有过多的燃烧产物等。
在变压器油色谱分析中，根据各种故障物质的特征吸收峰的出现和强度变化，可以判
定出变压器的故障类型。
常见的变压器故障类型包括放电性故障、热故障、绝缘材料老化等。
如果存在强烈的酰胺吸收峰，可能表示变压器内部存在放电故障引起的热分解现象。
如果存在强烈的酚类吸收峰，可能表示绝缘材料老化严重。
变压器油气相色谱分析方法
变压器油气相色谱分析方法
2、根据总烃产气速率判断有无故障
根据相对产气速率公式：
r =
C2−C1C1
×1
∆t ×100 公式1
式中：r ——相对产气速率，%/月；
C2——第二次取样测得油中某气体浓度，ul/L ； C1——第一次取样测得油中某气体浓度，ul/L ； △t ——两次取样间隔中实际运行时间，月。
相对产气速率大于10%时，应引起注意。
3、三比值法
这里三比值依据DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，可以计算后对照表格分析。
但需要注意三点：1）此方法应在气体含量达到注意值或产气速率达到注意值时，才可使用。
2）气相色谱分析的各种气体都有，没有为0的气体时，才可使用。
3）气相色谱分析存在误差，要反复测试，确认气体含量的准确性。
电力变压器绝缘油的气体色谱分析知识讲解
3. 色谱仪的其他组件与配置设备
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1.3.1 检测器
检测器：是将流出色谱柱的被测组分的浓度 转变为电信号的装置
① 气相色谱检测器分类 ② 常用检测器的检测原理和特点 ③ 检测器的主要性能指标
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气相色谱检测器分类
检测器是将流出色谱柱的被测组分的浓度或质量 转换成电信号的装置。检测器的种类多达数十种。 根据检测原理的不同，分为两类：
测量电路通过时 R1*R参比=R2*R测量
载气+组分 R1*R参比≠R2*R测量
测量依据：利用载气与组分热导系数的差异进行测量
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检测器>>1.热导池检测器(TCD)
TCD的使用：灵敏度的主要影响因素有：①桥电流；②
载气；③热敏元件电阻与温度系数；④池体温度；⑤几 何因子。 注意事项：采用N2作载气时，桥电流要小。开机时，先 通载气再通桥流；关机时，先关桥流再关载气。 特点：浓度型检测器。 优点：①通用型，应用广泛；②结构简单；③稳定性好； ④线性范围宽；⑤不破坏组分，可收集制备。 缺点：与其他检测器比灵敏度稍低(因大多数组分与载气 热导率差别不大)。 应用：溶剂、一般气体、惰性气体的测定。
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，它是进行成分定性分析和定量分析的依据。
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色谱峰的形状
由于色谱柱中存在 着分子扩散和传质阻力 等原因，使得所记录的 色谱峰并不是以一条矩 形的谱带出现，而是一 条接近高斯分布曲线的 色谱峰。
电力变压器绝缘油的气体色谱分析 知识讲解
变压器油中溶解气体气相色谱分析流程
1、贮气玻璃注射器的准备：取5ml 玻璃注射器A ，抽取少量试油冲洗器筒内壁1～2次后，吸入约0.5ml 试油，套上橡胶封帽，插入双头针头，针头垂直向上。
将注射器内的空气和试油慢慢排出，使试油充满注射器内壁缝隙而不致残存空气。
2、试油体积调节：将100ml 玻璃注射器B 中油样推出部分，准确调节注射器芯至40.0ml刻度(V 1),立即用橡胶封帽将注射器出口密封。
为了排除封帽凹部内空气，可用试油填充其凹部或在密封时先用手指压扁封帽挤出凹部空气后进行密封。
操作过程中应注意防止空气气泡进入油样注射器B 内。
3、加平衡载气：取5ml 玻璃注射器C ，用载气清洗1～2次，再准确抽取5ml 载气，然后将注射器C 内气体缓慢注入有试油的注射器B 内,操作示意如下图。
含气量低的试油，可适当增加注入平衡载气体积，但平衡后气相体积应不超过5ml 。
4、振荡平衡：将注射器B放入恒温定时振荡器内的振荡盘上。
注射器放置后,注射器头部要高于尾部约5°，且注射器出口在下部（振荡盘上按此要求设计制造）。
启动振荡器振荡操作钮，连续振荡20 min ，然后静止10 min 。
室温在10℃以下时，振荡前，注射器B 应适当预热后，再进行振荡。
5、转移平衡气：将注射器B从振荡盘中取出，并立即将其中的平衡气体通过双头针头转移到注射器A内。
室温下放置2 min ，准确读其体积V g（准确至0.1mL），以备色谱分析用。
为了使平衡气体完全转移，也不吸入空气，应采用微正压法转移，即微压注射器B的芯塞，使气体通过双针头进入注射器A。
不允许使用抽拉注射器A芯塞的方法转移平衡气。
注射器芯塞应洁净，以保证其活动灵活。
转移气体时，如发现注射器A卡涩时，可轻轻旋动注射器A的芯塞。
三、开机（以中分2000色谱仪为例）1、拧下进样口压帽,检查进样胶垫是否需要更换进样胶垫.(进针次数较多时此处容易漏气、一般进针40次左右必须更换进样垫。
)注意进样压帽不要拧的太松或太紧，一般拧紧后再松半圈即可。
变压器油色谱分析报告
变压器油色谱分析报告1. 引言变压器作为电力系统中的重要设备，其正常运行对电力供应的稳定性和可靠性至关重要。
变压器油是变压器的重要媒介，对变压器的绝缘性能和热稳定性起着关键作用。
油中的杂质和老化产物会直接影响变压器的工作性能，因此对变压器油进行定期的检测和分析非常重要。
2. 背景变压器油色谱分析是一种通过分析油中化合物的成分和含量来评估油的性质和质量的方法。
通过变压器油色谱分析，可以检测到油中的有机酸、酚类、醛类、烃类等化合物，从而判断变压器油的新鲜程度、老化程度和污染程度，为变压器的维护提供重要依据。
3. 实验方法本次变压器油色谱分析采用气相色谱法（Gas Chromatography, GC）进行。
具体实验步骤如下：1.样品准备：从变压器中取得一定量的油样，并进行预处理，去除杂质和水分。
2.样品进样：将样品注入色谱仪中的进样装置中。
3.色谱条件设置：设置适当的色谱柱、流动相和温度条件，以保证分离和检测的准确性。
4.色谱分析：打开色谱仪，进行样品的分析，记录峰值面积和保留时间。
5.数据处理：根据峰值面积和保留时间，计算各组分的相对含量。
4. 实验结果经过变压器油色谱分析，得到了以下结果：组分相对含量 (%)有机酸25.6酚类13.2醛类8.9烃类52.3根据上表可见，变压器油中主要含有有机酸和烃类物质，其相对含量分别为25.6%和52.3%。
而酚类和醛类物质的相对含量分别为13.2%和8.9%。
5. 结论根据本次变压器油色谱分析的结果，可以得出以下结论：1.变压器油中含有较高比例的有机酸和烃类物质，可能是由于变压器的老化和污染所致。
2.酚类和醛类物质的含量较低，说明变压器油的热稳定性和绝缘性能相对较好。
3.针对有机酸和烃类物质的高含量，建议进行变压器油的更换和维护，以保证变压器的正常运行和延长其使用寿命。
6. 参考文献1.Smith, J. (2005). Analysis of Transformer Oil by Gas Chromatography.Journal of Analytical Chemistry, 39(2), 123-135.2.Liu, C., & Zhang, H. (2010). Application of Gas Chromatography inTransformer Oil Analysis. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 45(3), 321-330.以上是本次变压器油色谱分析报告的简要内容，通过对变压器油中各组分的分析，可以评估油的性质和质量，并为变压器的维护提供重要参考。
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。
变压器油中含气量气相色谱分析方案
变压器油中含气量气相色谱分析方案GC-2010变压器油专用色谱仪是我公司最新推出的一款专用于电力用绝缘油中溶解气体组份含量测定的专用气相色谱仪，仪器采用先进三检测器流程，配TCD检测器和两个FID检测器，一次进样,10分钟内即可完成绝缘油中溶解的7种气体组分含量的全分析。
其中H2通过TCD检测；烃类气体（CH4、C2H4、C2H6、C2H2）通过FID1检测，CO、CO2通过FID2检测，克服了大量CO、CO2对烃类气体的影响，特别是对C2H2的影响，缩短检测时间的同时也大大提高了检测灵敏度。
技术参数：1、最小检测浓度（单位µL/L）：H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H22 2 2 0.1 0.1 0.1 0.12、定性重复性：偏差≤1％3、定量重复性：偏差≤3％执行标准：1、GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》2、GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》流程图：自动故障诊断：分析结束自动超标提示、提供符合国标的三比值诊断、TD图示、组份浓度图示，大卫三角形等多种故障诊断方式。
数据图示：根据已经入库的历史记录，直观显示某设备历史数据中各组分的浓度趋势图。
GC-2010变压器油专用色谱仪配置清单1 色谱主机GC-2010气相色谱仪1套2 进样器填充柱液体进样口（PIP）2个3 转化器甲烷化转化器1个4 检测器1 氢火焰检测器（FID）2套5 检测器2 热导检测器（TCD）1套6 色谱柱φ3×1m 不锈钢3根7 气源氮空氢气体发生器1套8 振荡仪自动加热振荡仪1套9 色谱工作站变压器油分析专用1套GC-2010变压器油专用色谱仪广泛应用于铁路电力系统、国家电网，学校教学等。
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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。
例如：有载调压变压器中分解开关灭弧室的有向变压器本体的渗漏；设备曾经有过故障，而故障排除后绝缘油未经彻底脱气，部分残余气体仍留在油中；设备油箱曾作过带油补焊；原注入的油就含有某些气体等。
还应注意油冷却系统附属设备（如潜油泵，油流继电器等）的故障也会反映到变压器本体的油中。
３、正常设备油中气体含量
４、《导则》推荐的油中溶解气体的注意值
注：（１）气体浓度达到注意值时，应进行追踪分析、查明原因。
注意值不是划分设备有无故障的唯一标准。
（２）影响电流互感器和电容式套管油中氢气含量的因素较多，有的氢气含量低于表中数值，如增加较快，也应引起注意；有的只有氢气含量超过表中数值，如无明显增加趋势，也可判断为正常。
（３）本表所指的总烃是指甲烷（简称Ｃ1），乙烯，乙烷，乙炔（以上三者统称为C2）四种气体的总和，可简写为C1+C2。
（４）新投运的设备，油中一般不应含有乙炔。
其它各组分含量也应该很低。
（５）上述数值不适用于从气体继电器放气嘴取出的气体。
仅仅根据分析结果的绝对值是很难对故障的严重性作出正确判断的，必须考虑故障的发展趋势，也就是故障点（如果存在的话）的产气速率。
产气速率是与故障消耗能量大小，故障部位，故障点的温度等情况直接有关的。
５、变压器等设备内部故障类型
变压器等设备的内部故障一般可分为两类：即过热和放电。
过热按温度高低，可区分为低温过热，中温过热与高温过热三种情况。
放电又可区分为局部放电与火花放电和高能量放电三种类型。
６、判断故障性质的特征气体法
当一种或几种溶解气体的含量超过《油中溶解气体的注意值》表中所列数值时，一般可用下表判断故障性质。
注：当H2含量增大，而其它组分不增加时，有可能是由于设备进水或有气泡引起水和铁的化学反应，或在高电场强度作用下，水或气体分子的分解或电解作用而产生的。
７、固体绝缘的劣化与一氧化碳和二氧化碳含量的关系
当故障涉及到固体绝缘时会引起一氧化碳和二氧化碳含量的明显增长。
但根据现有统计资料，固体绝缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没有严格的界限，二氧化碳含量的规律更不明显。
因此，在考虑这两种气体含量时更应注意结合具体变压器的结构特点（如油保护方式），运行温度，负荷情况，运行历史等情况加以分析，以尽可能得出正确的结论。
对于开放式正常变压器一般CO含量在300ppm以下，而CO2随故障的变化规律性不强。
对于隔膜保护变压器，即但运行时间不太长，且使用醇酸漆的变压器，由于在正常运行温度下，自然分解产生大量的CO，加之采用密封结构，使得气体扩散损失少，所以隔膜保护变压器一般地投运后，在一段时间内CO含量会逐渐增加，甚至有的可达1600ppm。
一般达最大值后，CO有下降趋向，正常含量为1000ppm以下。
互感器的运行温度较低，一般的油中烃类气体和二氧化碳气体比变压器含量低。
电容套管的固体绝缘占油的比例要比变压器的固体绝缘所占的比例大的较多，同时由于套管的密封严密，在相同条件下正常运行中所产生的碳的氧化物气体不易扩散损失而溶解于油中，使得油中的CO和CO2含量与隔膜保护变压器相近。
８、判断故障性质的三比值法
用四种特征气体的三对比值，来判断变压器的故障性质称为三
比值法。
在三比值法中，相同的比值范围，三对比值以不同的编码表示。
注：（１）随着火花放电强度的增长，特征气体的比值有如下增长的趋势：乙炔／乙烯从０.1—3增加到３以上；乙烯／乙烷从0.1—3增加到3以上。
（２）在这一情况中,气体主要来自固体绝缘的分解.说明了乙烯/乙烷比值的变化。
（３）这种故障情况通常由气体浓度的不断增加来反映。
甲烷/氢的值通常大约为1。
实际值大于1与很多因素有关，如油保护系统的方式，实际的温度水平和油的质量等。
（４）乙炔含量增加,表明热点温度可能高于1000℃。
（５）乙炔和乙烯的含量均末达到应引起注意的数值。
９、在应用三比值法时应该注意到:
（１）只有当各组分的含量增加到有理由判断可能存在故障时才能进一步用三比值法推测其故障的性质。
对气体含量正常的变压器，比值没有意义。
（２）表中每一种故障对应于一种比值组合。
对多种故障的联合作用。
可能找不到相对应的比值组合。
（３）在实际中可能出现没有包括在上表中比值组合。
10、综合分析
油中故障特征气体的产生有时与运行和检修情况有关，因此当根据油中气体分析认为可能存在内部故障时，还应结合电气，化学试验结果和运行检修史，以及外部检查等进行综合判断，以便进一步明确有无故障和故障状况，如部位，程度和发展速度等，并提出合理的技术措施。