变压器油色谱分析报告
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。
变压器油质及色谱分析
新油净化后的检验指标
设备电压等级/kV 项目
500及以上 330~220 ≤110
击穿电压/kV
≥60
≥55
≥45
水分/（mg/kg） 介质损耗因数 90℃
每年至少一次 每年一次
GB/T6541 GB/T5654
击穿电压 2.5mm间隙 kV
每年一次
DL/T 429.9
≥35 ≥30 ≥1×1010 ≥5×109 ≤3 报告
三年至少一次 每年一次或 必要时 每年一次或 必要时
DL/T429.9
体积电阻率 90℃，Ω•m 油中含气量 体积分数% 油泥和沉淀物（质量分 数）%
二）化学特性
包括酸值、水溶性酸 、水分、 氧化安定性 、腐蚀性硫等指标
酸值和水溶性酸 酸值和水溶性酸
酸值是指中和1g变压器油中的全部游离酸所需要的 氢氧化钾毫克数，单位为mg（KOH）/g。 从油品 中所测得酸值，为有机和无机酸的总和，所以也称 总酸值，要求越低越好。变压器油中酸值大小从一 定程度上反映了油的精练深度和氧化程度。 变压器油的水溶性酸是指能溶于水的矿物酸，通常 用pH值表示。对于运行中的油来说，水溶性酸是油 老化产物之一，同时，有了水溶性酸反过来使油更 易老化。通过pH值的测定，可以判断油质的好坏， 油对金属及固体绝缘的腐蚀情况，油质劣化程度， 精制和再生的好坏，油可否继续使用等。
油中9 油中9种溶解气体的分析目的
被分析的气体组 分析目的 分 推荐检测 O2 气体 N2 必测气体 H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 了解有无放电现象或存在极高的过热故障点温度 CO CO2 了解固体绝缘的老化情况或内部平均温度是否过高 与CO结合，有时可了解固体绝缘有无热分解 了解脱气程度和密封（或漏气）情况，严重过热时也回极度 消耗明显减少 可了解N2饱和程度，与O2的比值可更准确分析的消耗情况。 正常情况下，N2、O2和CO2之和还可估算出油的总含气量 与甲烷之比可判断并了解过热故障点温度，或了解是否有局 部放电情况和受潮情况 了解过热故障点温度
HS变压器油色谱分析
变压器故障油色谱分析方法摘要：变压器故障检测主要有电气量检测和化学检测方法。
化学检测主要是通过变压器油中特征气体的含量、产气速率和三比值法进行分析判断，它对变压器的潜伏性故障及故障发展程度的早期发现具有有效性。
实际应用过程中，为了更准确的诊断变压器的内部故障，色谱分析应根据设备运行状况、特征气体的含量等采用不同的分析模型确定设备运行是否属于正常或存在潜伏性故障以及故障类别。
变压器故障诊断中应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判，根据DL/T596—1996电力设备性试验规程规定的试验项目及试验顺序，通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，在不停电的情况下，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效。
经验证明，油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关，它们之间存在不同的对应关系。
1.1 过热性故障是由于设备的绝缘性能恶化、油等绝缘裂化分解。
又分为裸金属过热和固体绝缘过热两类。
裸金属过热与固体绝缘过热的区别是以CO和CO2的含量为准，前者含量较低，后者含量较高。
1.2 放电性故障是设备内部产生电效应（即放电）导致设备的绝缘性能恶化。
又可按产生电效应的强弱分为高能放电（电弧放电）、低能量放电（火花放电）和局部放电三种[1]。
1.2.1 发生电弧放电时，产生气体主要为乙炔和氢气，其次是甲烷和乙烯气体。
这种故障在设备中存在时间较短，预兆又不明显，因此一般色谱法较难预测。
1.2.2 火花放电，是一种间歇性的放电故障。
常见于套管引线对电位未固定的套管导电管，均压圈等的放电;引线局部接触不良或铁心接地片接触不良而引起的放电;分接开关拨叉或金属螺丝电位悬浮而引起的放电等。
产生气体主要为乙炔和氢气，其次是甲烷和乙烯气体，但由于故障能量较低，一般总烃含量不高。
1.2.3 局部放电主要发生在互感器和套管上。
由于设备受潮，制造工艺差或维护不当，都会造成局部放电。
电力变压器的油色谱分析
电力变压器的油色谱分析目前，在变压器的故障诊断中，单靠电气试验的方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器中气体的油中色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。
油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度的变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度的升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。
这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。
而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。
变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质，并分解出极少量的气体（主要包括氢H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等多种气体）。
当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会逐渐增加。
对应这些故障所增加含量的气体成分见表5-9。
表5-9 不同绝缘故障气体成分的变化（1）分析气体产生的原因及变化。
（2）判断有无故障及故障类型。
如过热、电弧放电、火花放电和局部放电等。
（3）判断故障的状况。
如热点温度、故障回路严重程度及发展趋势等。
（4）提出相应的处理措施。
如能否继续进行，以及运行期间的技术安全措施和监视手段，或是否需要吊心检修等。
若需加强监视，则应缩短下次试验的周期。
这些气体大部分溶解在绝缘油中，少部分上升至绝缘油表面，并进入气体继电器。
经验表明，油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关。
因此在设备运行过程中，定期测量溶解于油中的气体成分和含量，对于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性有非常重要的意义和现实成效，在1997年颁布执行的电力设备预防性试验规程中，已将变压器油的气体色谱分析放到了首要位置，并通过近些年来的普遍推广应用和经验积累取得了显著的成效。
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
油 中溶解气体 的产生 及色谱分析方法 ，说 明了如何 对测试数据进 行综合分析判断 的一般方法 。 关键 词 ： 色谱分析 ； 烃类 ； 乙炔
随着当前社 会的发展 ，经济的快速增长 ，人们对 电能的
我们 是通过 变压器 油 中析 出的气体 来分析 变压器 内部
依赖性 越来越 强。一 次不必要 的停 电就有 可能给某 些厂矿 、 故 障性质 和严 重程度 的 ，也 就是说 我们 要 了解 组分 气体与
靠 性 的 要 求 越 来 越 高 ，于 是 产 生 了安 全 可 靠 的运 营供 电 与 必 引 起 水 与 铁 的 化 学 反 应 时 ， 主 要 重 新 生 成 氢 气 ， 而 甲 烷 、 要 的检 修 试 验 这 个 矛 盾 ，亟 待 人 们 去 解 决 。 乙烯 、 乙烷 、 乙炔 等 气 体 产 生 也 分 别 需 要 各 自的 温 度 和 能
变压器 的安 全运行 是 电网安 全 的保 证 。 目前 ，在变压 量 。一般 说来 ，乙烯 是在高于 甲烷和 乙烷的温度下生 成的 ， 器 的故 障诊 断 中 ，只凭 电气试 验 的方法 往往很 难 发现某 些 而 Ｚ 炔 是在 更 高 的温 度 下生成 的 ，一般 是 在 电弧 作用 下、 ００ 。 局 部故 障与发 热缺 陷，特别是 变压 器 内部的过 热性 和放 电 １０ Ｃ 以上 的温度下 产生 的。所 以当组分 中出现 乙炔时 ， 性 缺陷。但 通过变 压器 中气体 的油 中色 谱分析 这种 方法 可 应 当引起 我们 的高度 重视 ， 因为极 有 可能变压 器 内部 出现 以有效地 发现这 些潜伏性故 障及其发展程度 。 了高 温过 热或 放 电故 障 。如 ： 邑供 电公司 出现 的一起变 平 ０８ ５ Ｖ变 电站 １＃主 变瓦 斯动 对于 油浸 式 电力变 压器 ，绝缘 油 中溶解气 体 的色谱 分 压器 故 障 ，２ ０ 年 ３月 温水 ３ ｋ 析 就是发 现这 种潜伏性 故 障的有 效方法 。油 色谱分 析 的原 作 ， 瓦 斯 内 有 气 体 出 现 。 我 们 随 即 对 变 压 器 进 行 了 常 规 的 理 是任何 一种烃 类气 体的 产生速 率 随温度变 化 而变 化 ，它 电气试 验 ，其 接触 电阻 正常 ， 电气试 验直 流 电阻、变 比、 是 对运行 中的变压 器 油样进 行油 中溶解 气体成 分及 含量 的 绝缘 电阻、介质 损等 试验项 目数值 正 常且与 前次试 验值近 分 析 ，根据 不 同的成分 及含量 可判 断变 压器存 在 的潜伏 性 似 ，电气试 验没 有发 现异 常 ，色 谱实验 分析 有 乙烷、 乙烯 故 障及性 质。 因为油浸 式 电力变压 器 的内部故 障大 体上 有 出现骤增 并超 过规 定注意值 ，并且有 乙炔 出现 。进 一步分 局 部过 热和局 部放 电两种 类型 ，这 两种 故 障都 会 引起故 障 析认 为需 吊芯 检查 。经过 吊芯 ，检查 发现 ，有 一处 绝缘木 引起铁芯两点接地 ， 除故障恢复运行 ， 排 点 周 围 的 绝 缘 油 和 固 体 绝 缘 材 料 发 生 分 解 而 产 生 的 气 体 ， 老化进 而造成 击穿 ，
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是电力系统中不可缺少的一种电气设备，而变压器油则是变压器正常运行的重要保障。
变压器油具有绝缘、冷却、润滑、防腐等多种功能，因此对变压器油的质量及其变迁情况进行监测和分析，对于变压器的安全运行与延长变压器的使用寿命具有重要意义。
变压器油的变质通常表现为化学性质和物理性质的变化。
其中，油的颜色变化是变质的常见表现之一，因此常常采用油色谱分析的方法来分析变压器油的质量。
油色谱分析首先要进行油样的采集和制备，采样时开盖的变压器槽内应挑用自变压器正常工作的自然油。
若变压器的油位较低，则采用标准壶将油从油箱中加至标准线以上的油位。
采样前应将取样工具充分洗刷并晾干，以免污染被采样的油液。
采样时要避免过程中产生气泡，若产生气泡，则在油样理化分析时，水分和气体带入样品后，会影响结果的可靠性。
制备过程应遵循一定的流程，包括对油的清洗、干燥和过滤等环节，以保证分析的准确性。
制备好的油样首先要进行物理及化学分析，包括油的酸值、含水量等数据的测定。
油色谱分析仪通常分为两种类型：气相色谱（Gas Chromatography，GC）和液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）。
其中，HPLC色谱法主要用于分析变压器油中的腐蚀产物，并可准确测量腐蚀物的含量，可用于分析铜，铝，锌和铁等金属元素，以及其他浸入油中的各种有机化合物，如酚，酮，酸，酽，胺和醇等。
而GC色谱法则可以比较准确地检测出变压器油中的气体，如H2和CH4，同时也可以测定不同类型油的物理和化学性质的比较。
油色谱分析可以通过色谱图进行故障判断。
其中，铜酞菁色谱图是判断铜元素是否超标的关键。
如果铜的含量超标，则油中含有铜的氧化产物或氧化铜酞菁等化合物。
此外，铁、铝和锌等元素的多种组合也会形成不同的色谱峰。
如果变压器油中的酸值上升，则会形成钠、钾、钙等元素的沉淀，很可能导致变压器老化和故障，因此应高度重视。
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。
电力变压器的油色谱分析
电力变压器的油色谱分析目前，在变压器的故障诊断中，单靠电气试验的方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器中气体的油中色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。
油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度的变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度的升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。
这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。
而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。
变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质，并分解出极少量的气体（主要包括氢H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等多种气体）。
当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会逐渐增加。
对应这些故障所增加含量的气体成分见表5-9。
表5-9 不同绝缘故障气体成分的变化根据色谱分析进行变压器内部故障诊断时，应包括：（1）分析气体产生的原因及变化。
（2）判断有无故障及故障类型。
如过热、电弧放电、火花放电和局部放电等。
（3）判断故障的状况。
如热点温度、故障回路严重程度及发展趋势等。
（4）提出相应的处理措施。
如能否继续进行，以及运行期间的技术安全措施和监视手段，或是否需要吊心检修等。
若需加强监视，则应缩短下次试验的周期。
这些气体大部分溶解在绝缘油中，少部分上升至绝缘油表面，并进入气体继电器。
经验表明，油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关。
因此在设备运行过程中，定期测量溶解于油中的气体成分和含量，对于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性有非常重要的意义和现实成效，在1997年颁布执行的电力设备预防性试验规程中，已将变压器油的气体色谱分析放到了首要位置，并通过近些年来的普遍推广应用和经验积累取得了显著的成效。
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的重要介质之一，其主要作用是绝缘、冷却和防腐。
变压器油在长时间中不仅会因老化而导致电气性能下降，还会因外部损坏引起故障，因此对变压器油的质量及其变化状态进行监测与分析是非常必要的。
其中，油色谱分析是目前常用的分析方法。
油色谱分析是检测润滑油、变压器油中杂质、Oxidation产物等的方法之一，可以初步判断变压器油是否存在异常变化，早期发现故障，及时采取措施，避免更大的事故损失。
油色谱分析分为气相色谱分析和液相色谱分析。
以下是液相色谱分析的方法。
将变压器油放置静置，等沉淀沉淀，然后将上层的溶液通过1μm的过滤器过滤到6 mL的色谱瓶中，注入5 mL 甲苯然后在90℃下进样15芳秒。
通过油色谱分析的结果，可以大致判断变压器运行情况。
正常油的色谱图通常有几个特征峰。
其中较低的峰出现在20-30分钟的时间段内，表示由于变压器的热稳定剂、流动改进剂等添加剂引起的不饱和的多环芳烃化合物。
一些较低的峰通常出现在40-50分钟的时间段内，这是饱和化合物的光谱。
此外，在50-60分钟的时间段内，还有一些高峰，这可能是由不饱和化合物和添加剂的反应所引起的。
然而, 当变压器出现故障时，比如：绕组短路，局部放电等，会产生大量的气态和液态的产物，这些产物会混入变压器油中，导致能期的电器参数变化并会影响颜色谱分析，典型的相对应变化是1.地方放电：加强了40-50分钟的饱和化合物光谱，表明在变压器油中有较多的酚等化合物;2.高规模放电：通常在25-35分钟内观察到一个峰值，这表明变压器油中有大量的乙烯和丙烯等，3.烧毁：典型的图谱效果是低比钮峰几乎消失、高比钮峰增强，酚等混合物变多。
如果布达纳指数的电流前和电流后值超过四，则可能是由于断路故障引起的。
因此，油色谱分析可以为变压器维护保养提供非常有价值的指导。
变压器油的定期分析不仅有助于判断变压器电气性能和周围环境的正常性，还可以为设备维护和故障排除提供有力的依据。
变压器油色谱分析(详细超值版)
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影响变压器油劣化基本因素：
氧气，是油劣化的根源。
（1）氧气—来源于空气、绝缘材料中纸纤维素热分解产生
（2）催化剂—主要有铜、铁材料，水分（是主要的催化剂 ）。
（3）加速剂—是一些外界因素：如光、热（温度）、震动 与冲击、电场、核辐射等会增加油的氧化速度。其中热（ 温度）影响最大，因为根据热动力学原理，油的温度每升 高8～10℃，油的氧化速度增加一倍。
• 高空坠落、高空坠物砸伤、人身触电
——确认有关各项安全措施准备就绪，如在变压器上部取样 阀取油样，互感器、套管、瓦斯继电器上取油（气）样等 ，必须系好安全带，
检查梯子是否牢固、可靠，必要时设专人扶梯，工作时所需 工具应使用手绳传递，严禁上下抛掷。 • 取样阀漏油——发现取样阀漏油应检查漏油原因，不能自 行处理的马上通知相关人员。 • （3）取样结束工作 • 取样阀未关紧，遗漏工具，现场地面油污未清理干净—— 设备取样完毕后取样阀恢复原状，必须确保取样口螺丝已 上紧，或取样阀已关紧，抹干净后观察没有渗油、滴油及 挂珠现象。
（2）油中微量水分和油中溶解气体分析取样部位 • • 一般情况：下部取样阀取样。 需要情况：可在不同部位取样。目的是了解变压器故障 可能发生的部位，对发生轻（重）瓦斯动作的变压器，应 同时在瓦斯继电器上取气样进行色谱分析，以了解故障性 质与发展趋势，同时亦可确定是否因潜油泵漏气而引起瓦 斯继电器动作。取气样方法同取油样方法（用密封玻璃注 射器）。
（5）取样条件(带电）
பைடு நூலகம்
（11）湿度（%）
（13）取样日期
（6）取样部位/油温(℃) （12)取样人
3、安全措施 • 停电取样填写变电第一种工作票，不停电取样应填写变电 第二种工作票。 • 每项取样工作不得少于两人。工作负责人应由有资质的人 员担任，开始取样前，工作负责人要向全体取样人员详细 交待停电、带电范围、工作任务及取样中的安全注意事项 。 • 进入现场必须戴安全帽。工作负责人应做好取样全过程的 监护，取样人员互相监护和提醒。
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。
变压器油质及色谱分析
主要内容
变压器油质及色谱分析的目的和 意义
变压器油的性能指标及质量监督 变压器油色谱分析技术 变压器油色谱分析的故障诊断
一、变压器油质及色谱分析监
督的目的和意义
变压器油质监督的目的，就是通过监测变压 器油的各项理化、电气性能，确保变压器油 质满足充油电气设备的安全运行要求，通过 变压器油中溶解气体分析即色谱分析技术， 能够分析诊断运行中变压器内部是否正常， 及时发现变压器内部存在的潜伏性故障，掌 握充油电气设备的健康状况。变压器油质及 色谱分析监督的优势还在于其不需要停电就 可进行检测，能为状态检修提供技术支持， 在目前实施状态检修后，重要性更加突出。
进行新油评价时，氧化安定性是一项重 要指标。
添加抗氧化剂可提高氧化安定性。
水分
水分来源有外部侵入和内部自身氧化产 生两方面。
水分的危害： 1） 降低油品的击穿电压。 2） 使介损升高。 3） 促使纤维老化。 4） 对油质老化起催化作用。
腐蚀性硫
腐蚀性硫即能腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。 变压器油中不允许有活性硫，哪怕只有十万分
密度
单位体积内所含物质的量，其单位是kg/m3、 g/cm3或g/mL，以符号ρ表示。变压器油密 度与温度有关，规定在20℃时的密度为标 准密度，一般为0.8～0.9g/mL。实际应用中 必须表明温度，或计算成标准密度。
界面张力
绝缘油的界面张力是指在油-水两相的交界面上， 由于两相液体分子都受到各自内部分子的吸引， 各自都力图缩小其表面积，这种使液体表面积 缩小的力称为界面张力。
因油老化后生成的酸类、皂类都是亲水的，引 起油-水交界面上的分布改变，使界面张力减 小。油中氧化产物越多，则界面张力越小。
该指标可反映出新油的纯净程度和运行油老化 状况。