变压器油中含气量气相色谱分析方案

变压器油中气体分析

变压器油中气体分析通过培训掌握绝缘油中气体含量分析，气相色谱技术是近年来兴起的一项新技术，能够对运行中的变压器进行实时监测，通过采集变压器箱体内的少量油样，分析油中气体的组分及其含量，就可以判断变压器是否存在故障、故障的性质以及故障的大致部位。

油浸式变压器一旦出现故障，将造成影响现场生产，甚至造成机组停机，损失巨大。

及时了解油浸变压器内部运行情况并发现故障苗头，对保证变压器安全、可靠、优质运行有十分重要的意义。

一、气相色谱法的原理和意义色谱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。

当流动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。

由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。

因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱法。

当用液体作为流动相时，称为液相色谱，当用气体作为流动相时，称为气相色谱。

气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。

当载气携带着不同物质的混合样品通过色谱柱时，气相中的物质一部分就要溶解或吸附到固定相内，随着固定相中物质分子的增加，从固定相挥发到气相中的试样物质分子也逐渐增加，也就是说，试样中各物质分子在两相中进行分配，最后达到平衡。

这种物质在两相之间发生的溶解和挥发的过程，称分配过程。

分配达到平衡时，物质在两相中的浓度比称分配系数，也叫平衡常数，以Ｋ表示，Ｋ＝物质在固定相中的浓度／物质在流动相中的浓度，在恒定的温度下，分配系数Ｋ是个常数。

由此可见，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。

气相色谱分析在变压器油检测中发挥紧要作用变压器常见问题解决方法

气相色谱分析在变压器油检测中发挥紧要作用变压器常见问题解决方法变压器一旦显现故障，将对生产产生停电面大、周期长的严重影响。

适时了解油浸变压器内部运行情况并发觉故障苗头，对保证变压器安全、牢靠、安全运行有特别紧要的意义。

对于油浸式变压器，线圈和铁蕊全部浸没在变压器油中，无法通过肉眼及直接丈量来判定变压器的故障隐患，必需接受确定的技术方法来了解变压器的运行情形。

色谱法又叫层析法，它是一种物理分别技术。

它的分别原理是使混合物中各组分在两相间进行调配，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，叫做活动相。

当活动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。

由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。

因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相调配原理而使混合物中各组分获得分别的技术，称为色谱分别技术或色谱法。

当用液体作为活动相时，称为液相色谱，当用气体作为活动相时，称为气相色谱。

气相色谱的分别原理是利用不同物质在两相间具有不同的调配系数，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调配，使得原来调配系数只有微小差别的各组分产生很大的分别效果，从而将各组分分别开来。

然后再进进检测器对各组分进行鉴定。

气相色谱分析仪充分利用这一原理，能够快速、正确地分析出变压器油中气体的组分及其含量，依据这些气体的组分类型及其含量，我们就可以正确地分析、判定变压器是否存在故障、故障的性质以及故障的大致部位。

产品结构:变压器绕组变形测试仪由测量部分及分析软件部分构成，测量部分是高速单片机掌控，由信号生成及信号测量构成，分析部分由笔记本电脑完成，测量部分由USB通用接口与笔记本电脑连接，即插即用，使用便利。

操作方法:变压器绕组变形测试仪仪器面板上安装有电源自锁开关，按下时电源打开,指示灯点亮，关闭时按下松开，指示灯熄灭；◊上方印有仪器型号和名称;◊下方印有仪器生产厂名;变压器绕组变形测试仪前面板图◊仪器背板上安装有电源插座内藏保险丝;OUSB通信端口连接笔记本电脑和无线蓝牙天线◊测量信号端口加9插座外标颜色与测量电缆外标颜色一致，请对颜色连接；变压器绕组变形测试仪紧要是由主测量单元和笔记本电脑构成，并行三根专用测量电缆以及测量夹子和接地线构成。

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。

变压器绝缘油含气量超标处理分析

变压器绝缘油含气量超标处理分析
变压器绝缘油是变压器中的一种绝缘材料，它在变压器内起到绝缘和冷却的作用。

绝
缘油中的气体含量是评估绝缘油质量的一个重要指标，一般来说，气体含量越高，说明绝
缘油的绝缘性能越差。

当变压器绝缘油中的气体含量超过标准限值时，需要进行相应的处理。

超标处理分为
以下几个步骤：
1. 检测气体含量：首先需要进行绝缘油中气体含量的检测，一般通过使用气相色谱
仪等仪器进行检测。

常见的气体包括氢气、甲烷、乙烷、乙炔等。

根据检测结果确定气体
含量是否超标。

2. 分析原因：超标气体含量的原因可能有多种，例如变压器内部有局部放电、设备
老化、密封不严等原因都可能导致气体含量的增加。

分析原因可以帮助我们找到问题所在，从根本上解决超标问题。

3. 采取措施：根据分析的结果，采取相应的措施来降低绝缘油中气体含量。

常见的
措施包括：
- 强制循环：通过增加循环次数和循环时间来促使气体从绝缘油中析出；
- 真空干燥：通过对绝缘油进行真空干燥，使气体从绝缘油中蒸发出来；
- 滤油处理：使用滤油机对绝缘油进行过滤，去除其中的气体和杂质；
- 更换绝缘油：如果绝缘油的气体含量超过了严重程度，可能需要考虑更换绝缘油。

4. 检测处理效果：在处理完绝缘油中气体含量超标问题后，需要再次进行检测，确
保气体含量已经降到正常范围内。

绝缘油中气体含量超标处理的关键在于找到超标原因，并采取相应的措施进行处理。

在处理过程中需要注意操作规范，确保安全性和有效性。

维护变压器的正常运行和定期检
测绝缘油的气体含量对于预防超标问题的发生也非常重要。

变压器油中含气量气相色谱测定法的讨论

气也基本由Ｎ和Ｏ２组成，这就决定了在整个试验过程
（２）需要检测Ｎｚ、０２时（含气量测定），气相色谱仪的
载气必需改用Ａｒ（不能用Ｎ２）。样品先从进样ＩＩ进针，在柱ＩＩＩ中分离出Ｈ。、（）２、Ｎ。后，由ＴＣＤ完成检测（这
收稿日期：２０１３ — ０２ — ０２
中的水分和其它吸附物，因此活化程度直接影响分离效
１９９８）共用一套仪器，因此该方法正被越来越多的单位采
纳。
正因用气相色谱测定法测定油中含气量（以下简称 “ 含气量测定 ”）与测定油中溶解气体组分含量（以下简称
图１气相色谱仪气路流程图
“ 气体组分测定 ”）可在同一套仪器上进行，故两个试验
后可在５５０～６００ ℃活化２ｈ，１３Ｘ分子筛应在３００ ℃ 活化３ｈ，ＴＤＸ０１可升温至１８０ ℃ 活化。通过活化可除去分子筛
空气对测定结果影响很小（仅对Ｃ０２稍有影响），而油样中溶解气体组分的逸出则会使测定结果变小。有关标准要求
变电技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
变压器油中含气量气相色谱测定法的讨论
徐康健１，潘芝瑛
（１．金华电业局，浙江金华３２１００１；２．浙江省电力科学研究院，杭州３１００１４）

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。

变压器油中的溶解气体分析方法

变压器油中的溶解气体分析方法随着变压器的使用年限逐渐增长，变压器油中的溶解气体也会越来越多。

这些溶解气体会导致油的劣化和变压器内部部件的氧化腐蚀，从而影响变压器正常运行。

因此，分析变压器油中的溶解气体，了解其类型和含量，对变压器的维护和管理非常重要。

那么，变压器油中的溶解气体分析方法有哪些呢？一、气相色谱法气相色谱法是目前应用较广泛的溶解气体分析方法之一。

该方法适用于水、空气、油和气体中的溶解气体的分析。

变压器油中的溶解气体分析中，气相色谱法可以分析二氧化碳、乙烯、甲烷等气体。

气相色谱法的分析原理是将混合气体样品与气相色谱柱中填充的固定相分离。

气相色谱法具有分离效果好、分离速度快、分析灵敏度高等特点。

但是，气相色谱法需要有较高的分析仪器设备和专业技术，使用成本相对较高。

二、傅里叶变换红外光谱法傅里叶变换红外光谱法是一种将样品吸收红外辐射产生的光谱进行处理以获取样品化学结构信息的分析方法。

在变压器油中的溶解气体分析中，该方法适用于氢气、氧气、氮气、二氧化碳等气体的检测。

傅里叶变换红外光谱法的分析原理是通过改变样品中各种化学键所吸收的红外光的频率来对样品分析。

该方法具有快速、准确、不需要分离样品等优点。

但是，傅里叶变换红外光谱法需要对样品进行前处理，如稀释、过滤等，同时也需要高质量的样品和分析仪器设备。

三、电化学分析法电化学分析法是一种利用电化学方法进行分析的技术。

在变压器油中的溶解气体分析中，该方法适用于氢气、氧气、二氧化碳等气体的检测。

电化学分析法的分析原理是利用电极反应与被测物质间的作用，测定电荷变化或者释放的能量，并进一步计算出被测物质的含量。

该方法具有实时、便捷、经济等优点，但也存在着变压器油中其他成分对溶解气体分析的干扰问题。

综上所述，变压器油中的溶解气体分析方法有多种，每种方法具有不同的优缺点和适用范围。

因此，在实际应用中需要根据分析要求和条件选择合适的分析方法，综合考虑分析精度、成本和可操作性等因素，以实现对变压器油中溶解气体的高效分析和准确检测，提升变压器的正常运行和使用寿命。

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。

油中气体分析方法

油中气体分析方法变压器油中气体分析方法一、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。

当流动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。

由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。

因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。

当用液体作为流动相时，称为液相色谱，当用气体作为流动相时，称为气相色谱。

气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。

具体流程如下：当载气携带着不同物质的混合样品通过色谱柱时，气相中的物质一部分就要溶解或吸附到固定相内，随着固定相中物质分子的增加，从固定相挥发到气相中的试样物质分子也逐渐增加，也就是说，试样中各物质分子在两相中进行分配，最后达到平衡。

这种物质在两相之间发生的溶解和挥发的过程，称分配过程。

分配达到平衡时，物质在两相中的浓度比称分配系数，也叫平衡常数，以Ｋ表示，Ｋ＝物质在固定相中的浓度／物质在流动相中的浓度，在恒定的温度下，分配系数Ｋ是个常数。

由此可见，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。

二、变压器的故障产生的气体及故障类型（一）变压器绝缘材料产生的气体组分油和固体绝缘材料在电或热的作用下分解产生的各种气体中，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。

正常运行的老化过程产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。

在油纸绝缘存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。

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。

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。

绝缘油内气体的成分和含量分析

绝缘油内气体的成分和含量分析（气相色谱方法）用气相色谱法分析变压器油中溶解气体的组分和含量,以判断变压器潜伏性故障,这是近年来国内外发展起来的一种新技术。

当变压器存在局部过热、放电等潜伏性故障时,故障区及附近的绝缘材料热分解而产生气体,并不断溶于变压器油中。

故障不同,产生的气体亦不同。

通过分析油中溶解气体的组分及含量,就能判断变压器是否存有潜伏性故障并进而鉴别故障种类。

3.1方法概要本方法首先按要求采集充油电气设备中的绝缘油样品,其次脱出油样中所溶解的气体,然后用气相色谱仪GC5890A分离,检测各气体组分,浓度用色谱数据工作站N2000进行结果计算与分析.3.2样品采集本方法所用油样的采集,按GB7597-1987的全密封方式取样的有关规定进行.在运输,保管过程中要注意样品的防尘,防震,避光和干燥等.（湖南创特科技）气相色谱方法分析绝缘油内气体的成分和含量3.3分析仪器的选择专用或改装的气相色谱仪.应具备热导鉴定器(TCD)(测定氢气,氧气,氮气),氢焰离子化鉴定器(FID)(测定烃类,一氧化碳和二氧化碳气体),镍触媒转化器(将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷).检测灵敏度应能满足油中溶解气体最小检测浓度的要求。

南京科捷所生产的专业气相色谱仪GC5890A就能完全满足要求。

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。

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产品名称型号规格及说明数量气相色谱仪GC5890A FID 毛细管进样系统填充柱进样系统三阶程序升温后开门1台自动顶空进样器含钳子、顶空瓶1台色谱工作站N20001台专用色谱柱2根。

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。

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1、故障类型•过热性故障–按温度高低分为：低温过热(150℃以下)、中低温过热(150℃～300℃)、中温过热(300℃～700℃)和高温过热(700℃以上)•150℃以下的低温过热通常是由应急性过负荷造成绝缘导线过热引起的•150℃以上的中低温、中温、高温过热的表现形式是局部过热现象，主要发生的部位是在分接开关触头间接触不良、铁心存在两点或多点接地、载流裸电导体的连接或焊接不良、铁心片间短路、铁心被异物短路、紧固件松动、漏磁环流集中部位、冷却油道阻塞部位等。

–按过热部位分为：裸金属过热和固体绝缘过热两类2•放电性故障–电弧放电：多发生在线圈匝间、层间和段间的绝缘击穿、引线断裂、对地闪络、分接开关飞弧等部位。

电弧放电属于较严重的放电现象，这种放电现象大多非常突然，表现剧烈，多引起气体继电器的动作发跳闸信号。

–火花放电：多出现在引线及导线连接处、引线接触(包括开关弧触头)不良处、悬浮导体对地间、铁心接地不良处等裸金属部位。

火花放电属于中等放电现象。

这种放电主要特点是间歇性放电，在较长时间内不断发生，会频繁引起气体继电器的产气报警。

–局部放电：多发生在油中气泡、气隙，绝缘件的夹层、空穴处，悬浮金属导体周围、强电场中导电体和接地处金属部件尖角部位、强电场中受潮的绝缘体内。

局部放电的主要特点是低能量、低密度，外部表现不明显，但作用时间长，H2、CH4等特征气体会持续增3长，因此通过油色谱分析可以有效地诊断局部放电故障。

•特征气体–首先要看看特征气体的含量。

若H 2、C 2H 2或总烃有一项或几项大于规程规定阈值（如下表），应根据特征气体含量作大致判断。

42、故障诊断方法设备气体组分含量330kv 及以上220kv 及以下变压器（电抗器）总烃150150乙炔15氢150150变压器（电抗器）油中溶解气体含量的注意（μL/L ）–过热性故障的产气组分：热性故障(以中、高过热为主)主要是以烃类气体中的C2H4为主，还有CH4和C2H6，而且随着温度的升高，C2H4所占比例增加并占主要成分，通常生成C2H4的温度是500℃。