电力变压器油色谱分析
变压器油色谱分析报告
运行中变压器油色谱分析异常与解决对策王海军（河北大唐国际王滩发电有限责任公司）摘要：对运行变压器油中氢气含量超标出现的原因进行了详细分析，并提出了氢气含量超标的滤油工艺及防止二次污染的源头控制、过程控制及关键点控制。
关键词：变压器油；色谱分析；热油循环；二次污染1前言运行中的变压器油气相色谱分析，以检测变压器油中气体的组成和含量，是早期发现变压器内部故障征兆和掌握故障发展情况的一种科学方法。
特征气体的出现与变压器运行中的实际状况及在处理中的工艺有关，处理工艺粗糙可能造成变压器油的二次污染。
本文根据实际运行变压器中出现氢气含量超标的具体情况，分析了产生气体的原因并提出了变压器热油循环的处理工艺，防止变压器油二次污染的要点。
2变压器油中氢气含量超标、二次污染实例我公司#1高压厂用公用变压器（以下简称#1高公变）于2005年10月1日并网运行，在运行中，根据预防性试验规程对各变压器进行了油色谱跟踪分析，发现#1高公变的氢气值出现过含量超过注意值：H2≤150μL/ L ，具体测量数值见表一：对#1高公变进行热油循环后的色谱分析中，虽然氢气含量达到标准但在油中又检测到痕量乙炔，见表二再次热油循环后氢气、乙炔均在标准之内。
3#1高公变油中氢气超标及二次污染原因分析当变压器油中氢气含量超过注意时，人们根据多年的运行经验及文献[1]中指出：（1）当变压器出现局部过热时，随着温度的升高，氢气（H2）和总烃气体明显增加，但乙炔（C2H2）含量极少。
（2）变压器内部出现放电故障也会出现氢气（H2）。
局部放电（能量密度一般很低），产生的特征气体主要是氢气氢气（H2），其次是甲烷（CH4）,并有少量乙炔（C2H2），但总烃值并不高；火花放电（是一种间歇性放电，其能量密度一般比局部放电高些，属低能量放电）时，乙炔（C2H2）明显增加，气体主要成分时氢气（H2）、乙炔（C2H2）；电弧放电（高能放电）时，氢气（H2）大量产生，乙炔（C2H2）亦显著增多，其次是大量的乙烯、甲烷和乙烷。
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
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。
变压器油质及色谱分析 ppt课件
如绝缘油的颜色的剧裂变化，一般是油内发生
电弧时产生碳质造成的，故观察油在运行中颜
色的迅速变化，是油质变坏或设备存在内部故
障的表现。
变压器油质及色谱分析
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闪点
在规定的条件下，将油品加热，随油温的升高， 油蒸汽在空气中（油液面上）的浓度也随之增 加，当升到某一温度时，油蒸汽和空气组成的 混合物中，油蒸汽含量达到可燃浓度，如将火 焰靠近这中混合物，它将会闪火，把产生这种 现象的最低温度称为石油产品的闪点。
变压器油质及色谱分析
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二、变压器油的性能指标及质 量监督
一）物理特性 二）化学特性 三）电气特性 四）变压器油质监督标准及指标要求
变压器油质及色谱分析
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一）物理特性
变压器油的物理特性主要包括： 颜色、透明度、凝（倾）点、粘 度、闪点、密度、界面张力等。
变压器油质及色谱分析
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颜色和透明度
变压器油质及色谱分析
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新油验收
220kV及以下变压器使用的油应符合应符 合GB 2536 标准要求，并按标准规定的 项目、指标进行验收。500kV 及以上变 压器用油性能指标除符合GB 2536 标准 要求外，还应符合IEC 60296—2003标准， 两者不一致时以IEC 60296 为准。优先选 择环烷基变压器油。
凝点是在规定条件下冷却至停止移动时的最高 温度。
倾点是在规定条件下冷却时，能够流动的最低 温度。
凝点用以表示绝缘油的牌号 。
变压器油质及色谱分析
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粘度
液体受外力作用移动时，液体分子间产生内摩 擦力的性质，称为粘度 。
粘度通常分为动力粘度（绝对粘度）、运动粘 度和条件粘度三种。
变压器油通常所测的是运动粘度。由于变压器 油的功能之一是进行热传导的冷却作用，并填 充于绝缘材料的缝隙之间，所以变压器油的粘 度应较低才能充分发挥该功能，指标只有上限。
电力变压器故障油色谱分析
电力变压器故障油色谱分析摘要：作为电力系统中关键的设备之一，电力变压器承担着电能分配、电压转换以及电量传输的任务，对电力系统运行具有重要的作用。
变压器运行的质量直接关系着整个电力系统的安全，是电力系统经济运行的保障。
因此，需要尽可能的减少变压器故障，确保其健康稳定的运行。
色谱分析对电力变压器故障检测具有重要价值。
关键词：变压器;故障;色谱分析;电力变压器的故障比较复杂，在判断的过程中，需要综合采用多种故障监测手段，并且科学的评价分析检测结果，根据DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程规定》和《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中列举的试验，对变压器油箱中的气体实施色谱分析，在带电状况下，能够及时有效地发现变压器内部存在的故障或潜在的故障，具有很强的灵敏性。
通过长期的实践说明，变压器的故障性质会由油中气体各种成分含量给反映出来，两者之间是互相对应的。
1 电力变压器内部故障类型与特征电力变压器的内部故障主要有过热性、放电性及绝缘受潮等类型。
1.1 过热性故障此类故障发生的主要原因为变电器绝缘性能下降，绝缘材料出现裂化现象。
根据一定的分类标准又可以将过热性故障分为固体绝缘过热故障以及裸金属过热故障两种类型，两则之间的区别主要以CO2、CO的含量为依据，裸金属过热故障发生时，油中CO2以及CO含量减低，而固体绝缘过热故障发生时这两种气体含量较高。
1.2 放电性故障这类故障主要是由于变压器内部放电，导致其绝缘性能下降。
根据放电效应的强弱程度，可以将方典型故障分为火花放电、电弧放电以及局部放电。
其中火化放电为低能量放电，而电弧放电为高能放电。
①火花放电，是一种间歇性的放电故障，主要有悬浮电位和油中杂质引起火花放电。
发生火花放电时放电能量密度大于10～6 C的数量级。
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;调压绕组，当有载分接开关转换极性时的短暂电位悬浮;铁心接地不良以及引线接触不良等引起的放电;硅钢片、分接开关、各类金属螺栓接地松动，引起悬浮，引发发电故障。
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。
电力变压器绝缘油色谱分析流程
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1. 采样，从变压器油箱中抽取一定量的油样，装入密封的采样瓶中。
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。
变压器油色谱
变压器油色谱1. 引言变压器是电力系统中重要的电气设备，其正常运行对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
而变压器油则是变压器内部绝缘与冷却的重要介质。
通过对变压器油的监测分析可以了解变压器内部的运行状态，从而及时评估变压器的健康状况。
变压器油色谱分析则是变压器油监测中的一种重要手段。
通过对变压器油中的溶解气体、微量金属、杂质等成分进行定性和定量分析，可以得到变压器内部的运行情况，进而判断变压器的健康状况，提前预警可能存在的故障。
本文将介绍变压器油色谱的基本原理、方法以及应用，并对其未来的发展进行展望。
2. 变压器油色谱原理变压器油色谱是基于变压器油中的化学物质在色谱柱中通过分离，再经过检测器检测信号的强度来定性和定量分析的一种方法。
变压器油的主要组成成分有溶解气体、微量金属、杂质等。
这些化学物质在色谱柱中会因其在物理和化学性质上的不同而分离开来，从而得到不同峰的信号。
变压器油色谱的基本原理有两种：液相色谱和气相色谱。
其中，液相色谱主要用于分离溶解气体和微量金属，而气相色谱主要用于分离和定量杂质成分。
液相色谱的基本原理是将变压器油样品溶解在适当的溶剂中，然后通过色谱柱进行分离。
溶解气体和微量金属往往以气泡形式存在于变压器油中，溶解气体以及微量金属与溶剂接触后，会被溶解出来，然后溶液进入色谱柱进行分离。
不同的溶解气体和微量金属在柱中会有不同的保留时间，通过检测各峰的信号强度，可以对其进行定性和定量分析。
气相色谱的基本原理是将变压器油样品中的杂质物质通过加热，蒸发成气态，然后进入色谱柱进行分离。
不同的杂质物质在柱中会有不同的保留时间，通过检测各峰的信号强度，可以对其进行定性和定量分析。
3. 变压器油色谱方法3.1 液相色谱方法液相色谱方法主要用于分析变压器油中的溶解气体和微量金属。
其基本步骤如下：1.取一定量的变压器油样品，并将其溶解在适当的溶剂中。
2.采用色谱装置，将溶解后的样品注入色谱柱。
3.设置流动相和流速，开始色谱分析。
35kv变压器油色谱标准
35kv变压器油色谱标准35kV变压器油色谱标准是指对35kV变压器油进行色谱分析时所需遵循的一些规范和要求。
色谱分析是一种常用的分析方法，通过对变压器油中的有机化合物进行分离和定性定量分析，可以判断变压器油的质量状况，提供变压器的运行状态信息，为变压器的维护和保养提供依据。
35kV变压器油色谱标准主要包括以下几个方面的内容：1. 变压器油样品的采集：变压器油样品的采集是进行色谱分析的第一步，采集的样品应具有代表性，能够反映变压器油的整体质量状况。
采样时要注意避免外界杂质的污染，避免样品氧化和挥发。
2. 变压器油样品的预处理：变压器油样品在进行色谱分析之前需要进行一定的预处理，以去除其中的杂质和水分。
预处理方法包括离心、过滤、干燥等步骤，确保样品的纯净度和稳定性。
3. 色谱仪的选择和设置：色谱分析需要使用专门的色谱仪进行，选择合适的色谱仪对于得到准确的分析结果至关重要。
在进行色谱分析之前，需要对色谱仪进行一些参数的设置，如流速、温度等，以确保分析的准确性和重复性。
4. 色谱柱的选择：色谱柱是色谱分析中的关键部分，不同类型的色谱柱适用于不同类型的分析。
在进行35kV变压器油色谱分析时，常用的色谱柱有气相色谱柱和液相色谱柱，根据具体的分析需求选择合适的色谱柱。
5. 色谱条件的优化：在进行35kV变压器油色谱分析时，需要对色谱条件进行优化，以获得最佳的分离效果和分析结果。
优化的条件包括流速、温度梯度、柱温等，通过不断调整这些条件，可以提高分析的灵敏度和准确性。
6. 色谱图的解析：变压器油色谱分析得到的结果是一张色谱图，通过对色谱图的解析可以获得有关变压器油质量状况的信息。
解析时需要注意各峰的位置、峰面积、峰高等参数，结合标准库进行比对和定性定量分析。
7. 结果判定和评价：根据35kV变压器油色谱标准，对得到的色谱图结果进行判定和评价。
根据不同的标准要求，判断变压器油是否合格，并对不合格样品进行进一步分析和处理。
变压器油色谱分析原理
变压器油色谱分析原理
变压器油色谱分析的原理是变压器在发生突发性事故之前，绝缘的劣化及潜伏性故障在运行电压下将产生光、电、声、热、化学变化一系列效应及信息。
对大型电力变压器，目前几乎是用油来绝缘和散热，变压器油与油中的固体有机绝缘材料（纸和纸板等）在运行电压下因电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会逐渐变质，裂解成低分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体，并大部分溶解于油中；如变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率，同时绝缘油随着故障点温度的升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。
随着故障的缓慢发展，裂解出来的气体形成气泡在油中经过对流、扩散，就会不断地溶解在油中直至饱和甚至析出。
因此，当变压器内部发生过热和放电故障时，变压器油和其他绝缘材料就会发生化学反分解，产生特定的烃类气体和H2、碳氧化物等，一般随着温度的升高，产气量最大的烃类气体依次为CH4、
C2H6、C2H4、C2H2等。
出口短路会引起绕组的匝间短路，是瞬间高能量的工频连续放电，有时涉及固体绝缘，依次C2H2急剧上升，说明绕组可能烧坏或烧断，线包绝缘遭到破坏。
同一类性质的故障，其产生的气体的组分和含量一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的类型及发展程度，可作为反映电气设备各异常的特征量。
因此，通过测量特征气体的成分和含量、分析变压器内部发热或放电点的温度，就可确定变压器经受出口短路等故障后是否遭到破坏。
同样，故障气体的产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发张趋势更加直接和明显，可以进一步确定故障的有无及性质，也是诊断故障的存在于发展的另一个依据。
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
浅谈变压器油色谱分析
浅谈变压器油色谱分析摘要：变压器的正常运行离不开定期的预防性试验，变压器故障后的抢修同样也离不开试验，其中油色谱分析起到关键作用。
本文阐述了变压器油色谱分析中常见气体产生原因，并分析了变压器油色谱分析方法，最后列举案例进行具体分析。
变压器油色谱分析是将变压器中的绝缘油取出后在实验室进行气象色谱分析，通过气体色谱分析，能够得出变压器油中溶解气体的组成成分以及其含量，并以此为依据判断变压器是否发生故障以及故障类型，依此安排专项的变压器检修工作，及时排除故障源。
变压器油色谱分析具有很高的可靠性，抗干扰能力强，稳定性高的特点，是排查变压器故障源的主要手段之一。
关键词：变压器；油色谱分析；气体产生原因；色谱分析方法；案例分析前言变压器的常规试验分为高压试验和化学试验。
高压试验的试验项目有直流电阻测试、绝缘电阻测试、介质损耗测试等；化学试验的试验项目有绝缘油的油中水分测试、击穿电压测试、体积电阻率及介损测试、油色谱分析。
高压试验需要在变压器停运的时候才能够进行试验，而化学试验则可以在变压器运行中进行取油带回实验室进行分析，因而相比较于高压试验，在判断变压器故障方面化学试验更为方便、有效。
在判断故障类型方面，变压器油色谱分析在化学试验中更具代表意义，可以通过三比值法直观地判断变压器是属于什么故障类型[1-2]。
1 变压器油产生各类主要气体原因分析1.1 氢气产生原因氢气是变压器油色谱分析中最常见的检测气体，变压器由于制作工艺的问题或者其他原因，导致变压器受潮时容易混进水分，或者变压器油在长期运行下和故障等情况下变压器油受热产生化学反应进而产生水元素。
水在高温环境下容易分解成氧气和氢气，其化学反应方程式如下：除此之外，水在高温环境下也会与变压器铁芯产生氧化反应，生成氢气和氧化铁，其化学反应方程式如下：除此之外，变压器绝缘油主要成分是各种烷烃组成，其化学结构主要有碳碳键和碳氢键组成。
碳碳键稳定性高，除非高温环境否则不易产生键位断裂。
110kV变压器油色谱异常和故障的分析
110kV变压器油色谱异常和故障的分析
110kV变压器是电力系统中的重要设备，承担着电能的传输和分配工作。
变压器的运
行稳定性对电力系统的安全运行起着至关重要的作用。
由于长期运行和外部环境的影响，
变压器的油色谱会出现异常。
本文将分析110kV变压器油色谱异常和故障的原因。
油色谱异常可能是由于变压器内部绝缘材料的老化和分解导致的。
变压器内部使用的
是绝缘油来绝缘和冷却设备。
随着变压器的长期运行，绝缘油中的氧化物、酸性物质和水
分会逐渐增加，导致油的酸值增加。
当变压器内部绝缘材料老化、分解或故障时，会产生
大量的油中溶解气体和细小颗粒，导致油色谱异常。
110kV变压器油色谱异常还可能是由于外部环境的影响导致的。
变压器设备通常放置
在室外，暴露在高温、潮湿、污染等环境中。
这些外界的环境因素会导致变压器油中的水
分增加、氧化物增加和沉积物生成，进而导致油色谱异常。
变压器故障也会引起油色谱异常。
常见的变压器故障包括绝缘材料的击穿、绕组的短路、接地故障等。
当发生这些故障时，会破坏变压器内部的绝缘系统，导致油中溶解气体
和颗粒物的增加，从而导致油色谱异常。
针对110kV变压器油色谱异常和故障，可以采取一下措施来进行分析和解决。
定期对
变压器进行油色谱分析，及时发现油色谱异常，并进行原因分析。
定期更换变压器绝缘油，控制油中水分、酸值和氧化物的含量。
做好变压器的绝缘检查和维护工作，及时发现和处
理绝缘故障，防止油色谱异常的发生。
电力变压器的油色谱分析与油质维护
电力变压器的油色谱分析与油质维护电力变压器作为电力系统中不可或缺的重要设备，承担着电能传输和分配的关键任务。
为了保证变压器的正常运行和延长其使用寿命，对变压器的油质进行分析和维护至关重要。
本文将介绍电力变压器油色谱分析技术的原理和应用，以及油质维护的重要性。
一、电力变压器油色谱分析原理与技术油色谱分析是一种通过分析变压器绝缘油中的化学成分来评估变压器内部工作状态的有效方法。
其原理是利用化学分离技术将绝缘油中的不同化学成分分离开来，并通过检测不同组分的峰值面积或峰值高度来判断变压器的工作状态。
油色谱分析可以监测绝缘油中的气体、溶解气体、水分、溶解水分解产物和固体微粒等成分，并能分析出变压器内部的故障类型和程度。
油色谱分析技术主要包括取样、样品预处理、分离和检测四个步骤。
取样时需要确保取到的样品具有代表性，避免外界杂质的污染。
样品预处理主要包括过滤、脱气和浓缩等步骤，以减少杂质对分析结果的影响。
分离过程采用色谱柱将不同组分分离，并通过色谱载气的选择来实现。
最后，采用检测器对分离出的各组分进行定量分析，得到油样中各组分的含量。
二、电力变压器油色谱分析的应用1. 故障诊断与预测电力变压器在长期运行中会受到各种因素的影响，如过载、过电压、短路等，从而导致不同类型的故障产生。
油色谱分析可以通过监测油样中的气体成分，提前发现变压器内部的故障迹象，并通过分析故障特征峰的变化趋势来预测变压器的寿命。
这样可以采取相应的维修和保养措施，避免故障的进一步扩大和损坏。
2. 油质状态评估电力变压器的绝缘油扮演着重要的绝缘和冷却介质的角色。
油色谱分析可以评估绝缘油的老化程度、水分含量以及固体微粒的积累情况，从而判断油质的健康状态。
通过定期进行油色谱分析，可以及时发现油中水分过高、氧化程度加剧等异常情况，并采取相应的处理措施，保证变压器的正常运行。
三、电力变压器油质维护的重要性保持变压器绝缘油的良好质量对保障电力系统的正常运行和延长设备使用寿命至关重要。
变压器油色谱分析(详细超值版)
•
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%。
变压器色谱分析标准
变压器色谱分析标准变压器是电力系统中不可或缺的设备，其正常运行直接关系到电力系统的稳定性和安全性。
为了确保变压器的正常运行，需要对其进行定期的检测和分析。
色谱分析作为一种高效、准确的分析方法，被广泛应用于变压器油的检测中。
本文将介绍变压器色谱分析的标准，以及在实际应用中需要注意的问题。
首先，变压器色谱分析的标准是指对变压器油中的各种成分进行分析和检测的一系列标准和规定。
这些标准包括对变压器油中溶解气体、溶解气体组成、溶解气体含量、溶解气体产生速率、溶解气体组成与含量的关系等方面的要求和规定。
通过严格遵守这些标准，可以保证变压器色谱分析的结果准确可靠，为变压器的维护和保养提供可靠的依据。
在进行变压器色谱分析时，需要注意以下几个问题。
首先，样品的采集和处理非常重要。
在采集样品时，需要严格按照标准的要求进行，避免外界杂质的干扰。
在样品处理过程中，需要注意避免氧化和污染，保证样品的纯净度和完整性。
其次，色谱分析仪器的选择和使用也至关重要。
需要根据实际情况选择合适的色谱分析仪器，并严格按照操作规程进行使用，保证分析结果的准确性和可靠性。
最后，对于色谱分析结果的解读和评估也需要谨慎对待。
需要结合实际情况和标准要求，对分析结果进行科学的评估和判断，为后续的维护和保养工作提供指导。
总之，变压器色谱分析是保证变压器正常运行的重要手段之一。
通过严格遵守标准和规定，正确采集和处理样品，选择合适的仪器并科学解读分析结果，可以保证色谱分析的准确性和可靠性，为变压器的维护和保养提供重要的参考依据。
希望本文介绍的变压器色谱分析标准能够对相关工作人员有所帮助，提高变压器的运行效率和安全性。
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测 分离 出来 的混合 气体含 量 的传感 器通常 有半导体 传
感器 、氢焰离子化传感器（ Ｆ Ｉ Ｄ ） 和热导式传感器（ Ｔ Ｃ Ｄ ） 。 （ ２ ）光声光谱法 。光声光谱法 是以光 声效应为基础 的 检测方法 。气体分子 吸收 电磁的辐射而产生光声效应 ，
当特定 的气体 吸收 了特定 波长 的红外线 以后温度将 升
独气体或者 以某种气体为主的多种气体的综合浓度 ，其
基本原理是利用检测设备 中的渗透膜使 油中溶解 的气体 进入反应装置并与氧气反应后发 出信号 ，根据信号传递 的判定该气体 的量 。单组分在线检测设备的体积小 、价 格低 ，无需载气和定期更换 ，基本符合免维护 的标准 。 但是所测量到 的指标数值误差较大 ，主要用 于检测油 中 气体含量 的变化趋势 ，在受 到设备 的报警信号后 ，应及 时展开实验室色谱 分析确定故障的原 因。 ２ ． ２ 多组分在线监测设备。多组分监测设备主要通过
（ 作者 单位 ：四川华 电杂谷脑 水电开发有 限责任公司 ）
信息 系统 工程 ｌ ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ２ ０ １ ３ １
Ａ Ｃ Ａ Ｄ Ｅ ＭＩ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ 学术研究
电 力变压器 油色谱分析
◆ 冯 丽 华
摘 要 ：油 色谱 分 析 是 检 测 、预 防 、 维修 电力 变压 器 的重 要 方 法 ，其在 电 力 变压
器设备 中的应 用对 于整个 电力 系统的正 常运转有着重要 意义。本论文将从什 么是油 色谱分析等基础知识入手 ，分析其在 电力变压 器中的应 用。 关键词 ：电力变压 器；油 色谱分析 ；应用
该设备检测到的气体种类较多、指标参数值与实验室测量 结果相近 ，更主要的是可以直接分析并诊断变压器设备 中 的故障。但设备体积大、维护工作较难、价格昂贵。 ２ ． ２ ． １ 油气分离技术。把油 中的气体与油分离开来称 为油气分离 ，目 前主要有膜分离技术、顶空脱气技术和真 空脱气技术等三种油气分离技术。 （ １ ） 膜分离技术。膜 分离是指利用特定高分子膜的透气性使气体与油分离。这 种分离技术对膜的要求 比较严格 ，首先高分子膜的使用寿 命要足够长 ，在变压器运行时不会蠕动和破损 ，还要求缩 短脱气即油气平衡时间。 目前油色谱分析在线监测设备的
程 中隔断了外界空气的进人 ，且维护量少。但是油气平衡
一
、
油 色谱 分 析
时间一般多余６ 爪小时，脱气时间较长。 （ ２ ） 顶空脱气技
术 。顶空脱气技术是指当油进入脱气模块后 ，把载气通入 油 中，通过持续的气流吹扫使油中的气体成分随着载气流
出来 ，并浓缩在装有吸附剂 的捕集装置中 ，经过足够 的 吹扫后 ，将捕集装置中的组分迅速转移到色谱柱中之后再
膜分离部件结构简单，不污染损害变压器油 ，在脱气的过
高 ，温度退 回去的过程 中释放出热能 ，使气体产生 了固 定 比例 的压力波。根据压力波频率与光源斩波频率相一 致 的特点 ，利用灵敏度较高的微音器检测其强 度 ，又 因
为压力波强度与气体浓度成 比例 ，便５ ￣ ３ ０ ｍ ｉ ｎ 内即可完成，可 多次重复，脱气速度快且效率高 ，但是 由于没有隔离油和 气 ，脱气后的气样 中含有油蒸汽 ，污染 色谱柱 ，减少 了 色谱柱 的使用寿命 。 （ ３ ） 真空脱气技术。真空脱气技术 指把变压器中的油放人波纹管内 ，反复压缩波纹管 ，抽
二 、电力 变压 器油 色谱 分析在 线 监测
２ ． １ 单组 分在线监测设 备 。单组分 在线监测某 种单
成真空状态后将油 中的气体抽出来 。真空脱气分离技术
２ ０ ， － － ４ ０ ｍｉ ｎ ｌ ￣ １ ］ 可完成 ，具有与顶空脱气技术相同的优点，但 当波纹管内有油残留下来时将会影响下次测试 的结果。
参 考 文 献
【 １ 】 变 压 器 中溶 解 气体 色谱 在 线 分 析 装 置 【 Ｊ 】 ．发 明 专 利 公
报， ２ ０ ０ ７ ， １ ３ （ ３ ６ ） ．
柏
【 ２］ 俞 燮根 ． 一 台故 障变压 器的 绝缘监 控技 术［ Ｊ 】 ． 华东电
力． ２ ０ ０ ９ （ ７ ） ： １ ０ — １ ３ ．
使用油气分离设备分离油气 ，再对各气体含量进行检测 。
２ ． ２ ． ２ 混合气体 的分离和检测技术 。 （ １ ） 气相色谱
法 。 目前气相色谱法 主要用在多组分在线监测设备 中， 它也是迄今为止国内最成熟的气体测量方法。这种方法
和实验室油色谱分析 的原理基本相 同。目前经 常用于检
油谱分析是在实验室中用色谱仪分析从变压器中抽取
的油 ，通过检查溶解在油 中的气体成分 、个气体成分的含
量以及气体产生 的速度等指标 ，来检查电力变压器 内部有 无潜在故障并判断存在的故障是否会影响变压器甚至整个 电力系统的运转 。油色谱分析法避免了现场检测中复杂 电 磁场的干扰 ，还可以发现油设备中一些用普通检测方法 ， ￣ Ｈ ｔ ｇ Ｄ和局部放电法 ，发现不了的局部性过热等故障，该 方法的有效率达８ ５ ％以上 ， 具有极大的实际意义。