变压器油中溶解气体气相色谱分析流程
变压器油中溶解气体现象的分析
变压器油中溶解气体现象的分析变压器油中溶解气体现象的分析第一步：引言变压器油是一种用于绝缘和冷却变压器的重要介质。
然而，随着变压器运行时间的增加，变压器油中溶解气体的含量可能会逐渐增加。
本文将分析变压器油中溶解气体的现象，并探讨其对变压器性能和可靠性的影响。
第二步：溶解气体的来源变压器油中的溶解气体主要来自两个方面。
首先，变压器运行时，由于油和固体绝缘材料的老化或损坏，可能会产生气体。
这些气体可以是空气中的氧、氮等。
其次，变压器油中的溶解气体还可能来自油中的悬浮颗粒的气体释放。
这些颗粒可能是由于变压器运行时的摩擦和磨损或材料老化产生的。
第三步：溶解气体的影响变压器油中溶解气体的存在会对变压器性能和可靠性产生不利影响。
首先，氧是变压器油中常见的溶解气体之一。
氧的存在会导致油中产生氧化反应，使油质变差，进而降低绝缘性能。
其次，氮和氢等气体的存在会增加变压器中气体的总体积，从而增加内部压力。
如果压力过高，可能会导致油泄漏或甚至引发爆炸。
此外，溶解气体的存在还会降低油的介电强度，增加击穿的风险。
第四步：溶解气体的分析方法为了准确评估变压器油中溶解气体的含量，常用的方法是通过气相色谱法进行分析。
该方法可以快速、准确地检测油中的氧、氮、氢等气体含量。
通过定期进行油样分析，可以监测变压器油中溶解气体的变化趋势，及时采取相应的维护措施。
第五步：溶解气体的控制和维护为了保持变压器的正常运行和延长其使用寿命，需要控制和维护变压器油中的溶解气体含量。
首先，定期检查变压器的绝缘材料，及时更换老化或损坏的部件，以减少气体的产生。
其次，定期进行变压器油的维护，包括油的过滤和再生处理，以去除油中的悬浮颗粒和溶解气体。
此外，对于高压变压器，还可以考虑安装气体放散装置，以便及时排放变压器内部的气体。
第六步：结论变压器油中溶解气体的存在会对变压器性能和可靠性产生不利影响。
通过定期进行油样分析和维护，可以控制和减少溶解气体的含量，保持变压器的正常运行和延长其使用寿命。
DLT 722-2000 变压器油中溶解气体分析和判断导则
3.1 特征气体 对判断充油电气设备内部故障有价值的气体，即氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、
乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）。 3.2 总烃
烃类气体含量的总和，即甲烷、乙烷、乙烯和乙炔含量的总和。 3.3 游离气3 游离气体
5 检测周期
5.1 投运前的检测 按表 2 进行定期检测的新设备及大修后的设备，投运前应至少做一次检测。如果在现
场进行感应耐压和局部放电试验，则应在试验后再作一次检测。制造厂规定不取样的全密 封互感器不做检测。 5.2 投运时的检测
按表 2 所规定的新的或大修后的变压器和电抗器至少在投运后 1d（仅对电压 330KV 及 以上的变压器和电抗器、容量在 120MVA 及以上的发电厂升压变压器）、4d、10d、30d 各 做一次检测，若无异常，可转为定期检测。制造厂规定不取样的全密封互感器不做检测。 套管在必要时进行检测。 5.3 运行中的定期检测
于 300℃，在生成水的同时，生成大量的CO和CO2及少量烃类气体和呋喃化合物，同时被油
氧化。CO和CO2的形成不仅随温度而且随油中氧的含量和纸的湿度增加而增加。
概括上述的要点，不同的故障类型产生的主要特征气体和次要特征气体可归纳为表 1.
分解出的气体形成气泡，在油中经流、扩散，不断地溶解在油中。这些故障气体的组 成和含量与故障的类型及其严重程度有密切关系。因此，分析溶解于油中的气体，就能尽 早发现设备内部存在的潜伏性故障，并可随时监视故障的发展状况。
运行中设备的定期检测周期按表 2 的规定进行。 5.4 特殊情况下的检测
当设备出现异常时（如气体继电器动作，受大电流冲击或过励磁等），或对测试结果有 怀疑时，应立即取油样进行检测，并根据检测出的气体含量情况，适当缩短检测周期。
油中溶解气体色谱分析
油中溶解气体色谱分析一、运行中充油设备中溶解气体色谱分析周期1.330KV及以上变压器、电抗器为3个月。
2.220KV变压器为6个月。
3.35KV级以上，容量为1000KV A及以上的电力变压器每年一次；对比较重要的变压器，可缩短检测周期。
4.电抗器检测周期同电力变压器。
5.66KV级及以上的CT、PT每2—3年检测一次，如有全密封者不用检测。
6.大修后和新投入的变压器，在投运前要做一次检测，投运后一段时期内多检测几次。
二、粗略判断将色谱分析结果的几项主要指标（总烃、乙炔、氢气）与注意值作比较：表1 各种充油电气设备油中气体含量的注意值注：1.乙炔是充油设备内部存在电性故障的特征气体。
2.总烃是热性故障的特征气体，其中乙烯往往作为高温过热的特征气体，甲烷在其含量大于氢时，可作低温过热的特性气体。
3.ppm为百万分率（10-6）1ppm=0.0001%。
4.500kv电力变压器乙炔含量的注意值为1ppm。
5.故障点温度较低时，油中溶解气体的组成主要是CH4，随着温度升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。
通常油中的C2H6含量小于CH4，是由于C2H6不稳定，在一定温度下极易分解为C2H6（气）= C2H4（气）+H2（气），即C2H4和H2是相伴产生的。
表2 氢、烃气体含量限值判断若分析结果超过油中溶解气体注意值，则表明设备处于非正常运行状态，进一步采用特征气体判断法确定故障性质和状态。
三、定性分析特征气体判断法：（过热性故障、放电性故障、过热和放电并存故障）表3 判断故障性质的特征气体法气体特征随着故障类型、故障能量及及其涉及的绝缘材料的不同而不同，即故障点产生烃类气体的不饱和度与故障源的能量密度之间有密切关系。
表4 气体中主要成份与异常情况的关系注：1．氢含量单值超标，主要是设备进水受潮所致，进行电气试验和微水分析。
2．氢含量超标，同时CO、CO2含量较大，固体绝缘受潮后加速老化的结果。
变压器油中溶解气体分析和判断导则DL精选T—精编
变压器油中溶解气体分析和判断导则编写：审核：批准：变压器油中溶解气体分析和判断导则Guidetotheanalysisandthediagnosisofgasesdissolvedintransformeroil1范围本导则推荐了利用气相色谱法分析溶解气体和游离气体的浓度，以判断充油电气设备运行状况的方法以及建议应进一步采取的措施。
本导则适用于充有矿物绝缘油和以纸或层压纸板为绝缘材料的电气设备，其中包括变压器、电抗器、电流互感器、电压互感器和油纸套管等。
2引用标准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讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB7597—87电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法GB／T17623—1998绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法DL／T596—1996电力设备预防性试验规程IEC567—1992从充油电气设备取气样和油样及分析游离气体和溶解气体的导则IEC60599—1999运行中矿物油浸电气设备溶解气体和游离气体分析的解释导则3定义本导则采用下列定义。
3.1特征气体characteristicgases对判断充油电气设备内部故障有价值的气体，即氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)。
3.2总烃totalhydrocarbon烃类气体含量的总和，即甲烷、乙烷、乙烯和乙炔含量的总和。
3.3游离气体freegases非溶解于油中的气体。
4产气原理4.1绝缘油的分解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。
由电或热故障的结果可以使某些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，这些氢原子或自由基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，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物(X-蜡)。
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的检测与分析技术
变压器油中溶解气体的检测与分析技术变压器是电力系统中常用的设备之一，其正常运行对电力系统的稳定运行起着至关重要的作用。
然而，随着变压器运行时间的增长，变压器油中可能会溶解各种气体，这些气体可能对变压器的性能和安全性造成不利影响。
因此，准确检测和分析变压器油中的溶解气体成分，对变压器的运行状态进行评估和维护具有重要意义。
一、变压器油中溶解气体的来源及其影响1. 溶解气体来源变压器油中的溶解气体主要来源于以下几个方面：（1）变压器绝缘体的老化、降解过程中产生的气体；（2）变压器内部与油接触的活性金属表面（如铜、铁等）的腐蚀产物；（3）变压器内部存在的绝缘材料或固体绝缘层的气体释放；（4）变压器运行过程中，外界环境中进入变压器的气体。
2. 影响变压器油中溶解气体的存在会对变压器的性能和安全性产生以下不利影响：（1）气体在变压器中积聚会导致电晕放电等异常现象，加剧设备老化；（2）有些溶解气体在变压器油中会发生化学反应，产生酸性物质，对变压器内部金属与绝缘材料的腐蚀加剧；（3）气体的存在会降低变压器油的绝缘性能，缩短变压器的使用寿命；（4）变压器油中气体增加会导致油的体积变大，进而影响变压器油的流动性和传热性。
二、变压器油中溶解气体的检测技术1. 气体浓度检测气体浓度检测是评估变压器油中溶解气体含量的主要方法之一。
常用的气体浓度检测技术包括：（1）气体色谱法：利用气体色谱仪检测变压器油中各种气体的含量，通过对色谱图的解析和比对，确定各种气体的浓度。
（2）红外光谱法：利用红外传感器对变压器油中的溶解气体进行检测，通过红外光谱的吸收峰进行气体浓度的定量分析。
（3）超声波法：通过超声波传感器对变压器油进行扫描，测定气体的传递速度以及声速的变化，进而计算出气体的浓度。
2. 气体成分分析除了检测气体的浓度外，对气体成分进行精确分析也是重要的一步。
常用的气体成分分析技术有：（1）质谱法：利用质谱仪对变压器油中溶解气体进行定性和定量分析，通过碰撞诱导解离（CID）技术，实现气体分子的碎片化，进而确定气体成分。
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)、氧气(O2)、氮气(N2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、乙烷(C2H6)、二氧化碳(CO2)、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(CO)和二氧化碳(CO2)，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℃时(如在电弧弧道温度300℃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(CO2)。
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＜CH4/H2＜1C2H4/C2H6＜1时，属变压器已正常老化。
(2)C2H2/C2H4≤0.1 CH4/H2＜0.10.1＜C2H4/C2H6＜1时，属低能量密度的局部放电，是含气空腔中的放电，这种空腔是由于不完全浸渍、气体饱和或高湿度等原因造成的。
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℃。
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检测技术
变压器油中溶解气体的检测技术随着电力工业的发展，变压器的使用越来越广泛。
变压器的正常运行是保障电力系统运行的重要环节。
然而，在变压器的使用过程中，由于多种因素的影响，变压器油中会溶解一定量的气体。
这些溶解气体如果超过一定限度，将会对变压器的正常运行产生不良影响。
因此，对变压器油中溶解气体的检测技术显得尤为重要。
一、背景介绍变压器油是变压器运行中的重要介质，可以起到绝缘、冷却和灭弧等作用。
但是，变压器油在使用过程中会吸收大量的气体，主要有氢、氧、二氧化碳和一氧化碳等，其中含量最多的是氢。
变压器油中溶解的气体主要来自以下几个方面：1. 油质本身：变压器油可能在生产、储存和输送过程中被附带气体污染。
2. 油箱：变压器油在油箱内与大气相接触时，会吸收大气中的气体。
3. 变压器内部：变压器运行时，电气设备放电会产生气体，例如油流中的机械气体、油窝气体和热解气体等。
二、常用的检测技术为了准确检测变压器油中溶解的气体含量，保障变压器的正常运行，现有的检测技术主要包括以下几种：1. 气相色谱法气相色谱法是目前最常用的检测变压器油中溶解气体的方法。
该方法通过将变压器油样品注入气相色谱仪中进行分析，利用不同气体成分的特性在色谱柱中的差异进行分离和检测。
通过峰面积积分法可以准确计算出各种气体的含量。
2. 气溶胶质谱法气溶胶质谱法是一种先进的检测技术，它将液体样品的气相部分直接引入质谱仪中进行分析。
该方法可以快速、准确地检测出变压器油中微量的气体成分，并且对气体成分的分析范围广。
3. 气体释放法气体释放法是一种传统的检测方法，在实验室中被广泛应用。
该方法通过将变压器油样品化为气态，然后通过气体分析仪进行检测。
不同气体的释放温度各异，通过控制加热温度可以选择检测不同成分的气体。
4. 地电场法地电场法是一种非侵入式的检测方法，通过测量变压器周围地电场的变化来判断变压器油中溶解气体的含量。
该方法操作简便，但对检测仪器的精度有一定要求。
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。
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。
变压器绝缘油中溶解气体分析方法.
H2 CH4
CO CO2
油和固体 绝缘老化
所以，分析油中溶解气体对尽早发现变压 器内部的潜伏性故障有重要意义，因为气体 继电器动作要有一个气体积累过程，如能直 接分析已经溶解在油中的特征气体，将有助 于检测出早期故障。
C2H4
C2H6
2：不同故障温度时油中溶解气体相对含量
由图中可见，通常最先观察到的是H2的析出，然后是烷烃→烯烃→炔烃， 而纸纤维裂解时的主要气体是CO和CO2，这就为我们用溶解气体比值法判 断故障类型、估计热点温度提供了重要理论基础。
绝对产气速率 (mL/h) ≥10 ＞5
故障特征 带有烧伤痕迹 严重过热性故障，但 未损坏绝缘
＞1
过热性故障
第二步：总烃含量和总烃产气速率结合判定有无故障
总烃含量
<正常值 1～3倍正常值间 1～3倍正常值间
总烃产气速率
<正常值 <正常值 1～2倍正常值间 则电气设备正常； 则设备有故障，但故障发展缓 慢，可继续运行； 则设备有故障，应缩短检验周期， 密切监视故障发展； 则设备有严重故障，故障发展迅 速，应立即采取必要的措施，有 条件时可进行吊心检修。
正常老化 一氧化碳(CO) 二氧化碳(CO2) 氢气(H2) 甲烷(CH4) 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4)和 乙烷(C2H6)成为 主要物征气体 气体中含有 较多的乙炔(C2H2) 较多的一氧化碳(CO) 和二氧化碳(CO2)
局部放电
故障温度高于 正常运行温度不多 故障温度升高 当温度高于1000℃ (如电弧弧道温度 300℃以上) 涉及固体绝缘材料
变压器绝缘油中溶解气体分析 对判断变压器故障的意义和方法
1：为什么要进行变压器油中溶解气体分析
运行中的变压器，发生外部故障时，我们可以 观察到，但其内部发生故障、病变，就很难监控， 但变压器内部的油，是可以采集到的。 油和固体绝缘老化、变质会分解气体。 主要有氢气H2、 甲烷CH4、 乙炔C2H2、 乙烯C2H4、 C2H2 乙烷C2H6 、 一氧化碳CO、 二氧化碳CO2等7种 当变压器发生过热、放电故障时， 会加速气体产生的速度和数量。
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分析和判断导则
中华人民共和国国家标准变压器油中溶解气体分析和判断导则GB7252 87Gmide fer the analysis and the diagnosis of gases dlssolved in trassformer oll1总则1.1概述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、一氧化碳等气体，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过对流、扩散，不断地溶解在油中。
在变压器里，当产气速率大于溶解速率时，会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，分析溶解于油中的气体，就能尽早发现设备内部存在的潜伏性故障并可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作出判断。
1.2适用范围本导则适用于充油电气设备，其中包括变压器、电抗器、电流互感器、电压互感器、充油套管等。
1.3检测周期出厂前的检测按有关规定执行并提供试验数据。
投运时及运行中的设备按SD18786《变压器油中溶解气体分析和判断导则》执行。
2取样2.1从充油电气设备中取油样2.1.1概述取样部位应注意所取的油样能代表油箱本体的油。
一般应在设备下部的取样阀门取油样，在特殊情况下，可由不同的取样点取样。
取样量，对大油量的变压器、电抗器等可为50～250ml，对少油量的设备要尽量少取，以够用为限。
2.1.2取油样的容器应使用密封良好的玻璃注射器取样。
当注射器充有油样时，芯子能自由滑动，可以补偿油的体积随温度的变化，使内外压力平衡。
2.1.3取油样的方法一般对电力变压器及电抗器可在运行中取样。
对需要设备停电取样时，应停运后尽快取样。
对于可能产生负压的密封设备，应防止负压进气。
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。
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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。
2、打开载气钢瓶气总阀,氢气和空气发生器的电源开关,通气十分钟左右（长期不用要通气至少20分钟），在通气期间,检查气体压力表参数是否正常.
载气1 ____ Mpa 载气2 ____ Mpa
氢气1 ____Mpa 氢气2 ____Mpa
空气0 Mpa(由电磁阀阀控制,未通电处于关闭状态)
3、打开色谱仪电源开关,观察空气压力表应为____Mpa,检查仪器面板上温度设定值和载气流量是否正常.
柱箱65 热导70氢焰150 转化360
流量____ ml/min 左右(温度全部到设定值后)
4、打开电脑和工作站
5、升温：直接按运行键,此时温度指示灯亮、仪器显示器上：柱箱热导、氢焰、转化，四路前面多了一个“■”,说明四路温度开始升温，直到温度升到设定值。
6、点火：直接按红色点火键点火.此时通道二的信号会自动由TCD(热导)切换到FID2(氢焰2)上去，氢焰指示灯亮（注：仪器氢焰指示灯代表信号切换，并不代表氢焰点火与否）。
判断点火是否成功，方法：1、用光亮的金属表面或玻璃片分别放到氢焰的两个出口，看是否有水蒸气产生，有则说明点火成功（最准确也最常用）；2、看基线跳跃，基线有一个较大的跳动并且基线缓慢回落且会落的位置比原来的基线要高1MV以上，证明点火成功；3、十秒钟后点击工作站上的状态可显示点火是否成功0.5--1MV）。
7、加桥流：按热导键进入热导界面,观察桥流为70 ,然后按运行键此时热导指示灯亮说明桥流已经加上。
8、等基线稳定后即可做标样。
四、标定
1. 点标样按扭,弹出窗口，点确定后即可进针做标样。
2. 标样采集结束后,谱图会自动保存到数据库----标样谱图库中去
注意：1.每次开机后，都要做标样，对仪器进行标定。
2.至少标定2针以上。
3.标定的重复性误差要符合要求（3%以内）
五、分析
1. 从数据库-----标样谱图库中调出一个合格的标样。
2. 点样品按扭,弹出窗口
在窗口中正确选择所做油样的气体来源（绝缘油）、单位、设备名称,准确输入取样日期,气体来源,试油体积,脱气量,进样量,室温,大气压等影响计算结果的参数,之后点确定,即可进样品气。
3. 样品采集结束后,会自动保存到数据库---样品谱图库中去,同时会自动弹出计算结果窗口，一般先取消该窗口,观察一下样品谱图的认峰情况,如认错了或者没有认峰,请在该峰上
点鼠标的右键,选择正确的组份,然后再点按扭,会再次弹出修改后的样品计算结果窗口。
4. 在该窗口上,点打印计算结果按扭,即可将报告打印出来.
点确定按扭,即可将该结果保存到数据库-----样品记录库中去,便于日后查询原始结果。
六、关机
1.关闭工作站。
2.关闭氢气钢瓶总阀或氢气发生器开关。
3.关闭空气气源
4.关闭色谱仪电源开关。
5.约30分钟后，关闭载气。
附：注意事项
1.使用气源的纯度应在99.99%及以上。
如果使用钢瓶，当钢瓶压力小于2Mpa时需要更换钢瓶。
2. 氢气发生器要定期观察液位，及时补充蒸馏水；空气发生器要定期排水。
3.标气的有效为1年。
4.仪器长时间不用时需要定期升温保养，至少每周升温一次，（只需升温即可，不点火加桥流也行。
）大约两到三个小时。
5.仪器在升温、加桥流前一定要检查四路温控、桥流值、压力、载气流量等是否正常，如不正常，要查明原因后调整，并对仪器进行全面检查。
6.要经常检查进样垫是否漏气，如有漏气尽快更换。
7. 仪器所用的电脑应专用，不上网和玩大型游戏，避免中病毒引起数据丢失。
定期做好数据备份。
8．经常检查注射器针管、针头是否漏气。
特别是针管和针头连接处容易漏气。
9．影响色谱柱寿命的主要原因是进油污染，所以您在进针时应尽可能避免针头带油。
10、建议不要让不熟悉仪器操作的人接触仪器，只有正常的操作才能保证仪器的正常工作。