三比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。
为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。
我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。
一、三比值法的原理通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。
基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法。
由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。
随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。
由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。
这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断。
表2－11和表2－12是我国DL/T722-2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。
表2－12 故障类型判断方法同时，DL/T722-2000《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即溶解气体分析解释表（表2－13）和解释简表（表2－14）。
比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。
为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。
我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。
一、三比值法的原理通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。
基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法。
由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。
随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。
由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。
这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断。
表2－11和表2－12是我国DL/T722-2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。
表2－11 编码规则表2－12 故障类型判断方法同时，DL/T722-2000《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即溶解气体分析解释表（表2－13）和解释简表（表2－14）。
三比值法用到的气体
三比值法用到的气体
三比值法用到的气体有氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H2）、乙烯（C2H4）和乙炔（C2H6）。
这些气体都是用来判断变压器的故障性质的。
具体来说，三比值法是通过比较这5种气体的相对含量，来确定变压器内部的故障类型和严重程度。
这种方法的优点是简单易行，能够快速判断变压器的故障情况，因此在实际应用中得到了广泛的应用。
需要注意的是，三比值法是一种经验性的方法，其结果会受到多种因素的影响，例如变压器的型号、运行情况、环境条件等。
因此，在应用三比值法时，需要结合实际情况进行综合考虑，以得到更准确的结果。
变压器油色谱数据异常分析及处理
变压器油色谱数据异常分析及处理1.前言变压器是变电站中最重要的电气设备之一，其安全稳定运行直接影响了变电站的运行及用户用电的可靠性。
绝缘油作为变压器的“血液”，它的性能指标能够直接反映出变压器的设备状态。
变压器油色谱试验作为变压器一项重要检测项目，能够在不停电的状态下对设备进行取样分析，及时发现设备故障隐患。
本文通过巡检发现一起110kV主变油色谱数据异常情况，采用特征气体法及三比值法[1]进行异常数据分析，查找并排除了设备故障，保证了电网的安全稳定运行。
2.背景2022年3月8日上午，对110kV某变电站2台主变进行主变取油工作，经油色谱试验分析发现2号主变油色谱数据异常，其中氢气，乙炔，总烃含量均超过Q/GDW1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》[2]注意值要求。
3月8日下午，再次取样进行复试，发现试验数据仍不满足规程要求。
两次试验数据如下。
可以看出，2号主变两次取样试验数据氢气、乙炔、总烃含量均超过规程注意值要求。
1.异常数据分析3.1历年试验数据对比。
根据规程要求，110kV主变压器油色谱试验周期为一年，该站2号主变2021年、2020年试验数据如下。
可以看出2020年、2021年检测数据均满足试验规程要求。
现对异常试验数据进行分析。
3.2异常数据分析（1）特征气体法。
变压器绝缘介质包括绝缘油及绝缘纸。
绝缘油主要由碳氢化合物组成，而绝缘纸的主要成分是纤维素。
正常运行时，在电和热的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的氢气和低分子烃类气体以及CO和CO2等气体。
特征气体就是指对判断充油电气设备内部故障有价值的气体，即H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO和CO2。
当设备发生故障时，除生成一定量的特征气体外，还可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。
以3月8日下午检测异常数据进行分析，主要特征气体为CH4、C2H4，次要特征气体为H2、C2H6，根据DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》[3]特征气体判断方法，属于油过热故障，且由于C2H4含量较为明显，认为故障点温度较高。
三比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法
三比值法是一种定性分析方法，用于确定或比较事物的重要性、优劣或优先级。
其基本原理是通过将不同事物进行两两比较来判断它们之间的差异和关联，然后得出一个相对的比值。
通过多次比较，将所有事物都与其他事物进行比较，最终可以得到一个综合的排序结果。
三比值法的基本方法主要包括以下步骤：
1.确定比较对象：首先需要确定需要比较的对象或事物。
2.选择标准：确定一组可用来评价比较对象的标准，如重要性、优劣或优先级等。
3.建立判断矩阵：将比较对象两两之间进行比较，根据选择的
标准，给出相对的值或分数。
4.计算得分：根据判断矩阵，对每个比较对象计算得分，得出
相对的比值。
5.排序结果：根据得分，对比较对象进行排序，确定它们的重
要性、优劣或优先级。
三比值法的优点是简单、直观，能够清晰地显示不同事物之间的差异和关系。
缺点是可能存在主观性，结果受到个人偏好的
影响。
因此，正确选择和准确评估标准非常重要，以确保得出可靠的结论。
三比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法,可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律.为此,人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良,国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。
我国现行的DL/T722—2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。
一、三比值法的原理通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明,随着故障点温度的升高,变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。
基于上述观点，产生以CH4/H2,C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法。
由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。
随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。
由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系,从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值,以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据.这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断.表2－11和表2－12是我国DL/T722—2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。
表2－12 故障类型判断方法同时，DL/T722—2000《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即溶解气体分析解释表（表2－13）和解释简表（表2－14）。
变压器油色谱分析中用三比值法判断故障时应注意的问题
变压器油色谱分析中用三比值法判断故障时应注意的问题1引言变压器油中溶解气体的色谱分析法是诊断变压器内部潜伏性故障的有效方法，其诊断依据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（以下简称“导则”）中的方法进行。
现行导则有两个版本，即国标GB/T7252-2001和行标DL/T722-2000，它们分别代替了国标GB/T7252-1987和部标SD187-1986。
2三比值法简介根据热动力学原理，变压器油中气体组分之间的浓度比值与故障温度或故障类型之间存在着相互依赖关系，选用几组气体组分浓度比值的大小来判断故障类型，即所谓的比值法。
比值法有多种，其中三比值法的应用较为普遍。
三比值法是国际电工委员会（IEC ）对罗杰斯四比值法进行修改、删去比值C 2H 6/CH 4后得到的一种新比值法，故又称IEC 法。
我国的原部标SD187-1986和国标GB/T7252-1987曾推荐IEC 三比值法作为设备内部故障类型判断的主要方法。
日本协研曾对156台故障变压器用IEC 三比值法做了验证，结果表明判断准确率只有60%左右。
电协研在对IEC 三比值法做了改进后，将判断准确率提高到80%以上，使得这一方法（称电协研法）得到更为广泛的应用。
我国在对电协研法做了进一步改进后，正式命名为改良三比值法（原称改良电协研法），被GB/T7252-2001和DL/T722-2000推荐使用。
3导则中的错误为改良三比值法故障类型判断方法，现将其列于表1中。
从表1中可看出，新导则的两个版本在编码组合中的首位（C 2H 2/C 2H 4）为1或2时，所对应的故障类型是不同的；首位编码为1时，GB/T7252-2001对应于低能放电，DL/T722-2000则对应于电弧（高能）放电；当首位编码为2时，两者对应的故障类型刚好互换。
该导则两个版本的制定者相同，出现表1中的差异不是制定者的本意而纯属意外失误所致（这一点已得到证实）。
DL/T722-2000发布在前，之后在颁发GB/T7252-2001时，可能是想将表中首位编码从上到下的顺序由原来的021改为012，却因某种意外没有将其他内容作相应调整，导致GB/T7252-2001出现错误。
气相色谱分析之改良三比值法
气相色谱分析之改良三比值法张志谦一、参考资料：1．《色谱分析与变压器故障诊断》王万华，1996.4.232．SD187-86→DL/T 722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》二、目的：分析油中溶解气体的组分和含量是发现充油电气设备潜伏性故障最有效的措施之一，通过学习达到能看懂变压器油色谱分析报表，分析判断故障性质，估算故障点温度，多掌握一种判断设备故障的方法。
三、名词解释：1．气相色谱法：采用气体为流动相（即载气，一般用氦气、氮气、氢气等）流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。
物质或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱进行分离，各组分先后进入检测器，用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号，根据色谱上出现的物质成分的峰面积或峰高进行定量分析的测量方法。
流程：采样→脱气→分析2．三比值法就是选用上述5种特征气体（氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔）构成三对比值（C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6），在相同的情况下把这些比值以不同的编码表示，根据测试结果把三对比值换算成对应的编码组，然后查表对应得出故障类型和故障的大体部位的方法。
3．特征气体：对判断充油电气设备内部故障油价值的气体，即氢气、CO、CO2、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔，O2、N2作为辅助判据。
4．总烃（C1＋C2）：烃类气体含量的总和，即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔含量的综合。
5．游离气体：非溶解于油中的气体，包括：瓦斯继电器中气体及变压器油面以上的气体。
6．气体溶解度：该气体在压强为1.01×105Pa，一定温度时溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积数。
（在0℃时，氮气在水中的溶解度为0.024，氧气在水中的溶解度为0.049。
在20℃时，氮气在水中的溶解度为0.015，氧气在水中的溶解度为0.031。
）220KV~330KV变压器（隔膜式）油中气体（O2、N2、烃类）含量体积比不超过1％；变压器油经真空脱气处理后不应含有H2和C2H2，烃类组分为几个或几十个μL/L；开放式变压器油中溶解空气的饱和量可达10％（21％×0.17+78%×0.09=0.0357+0.0702=0.1059mL/mL），变压器油能从空气中吸收CO2，设备里可能含有来自空气中的300μL/L的CO2。
三比值法气体分析在变压器故障判断中的应用
三比值法气体分析在变压器故障判断中的应用摘要：变压器故障条件下在绝缘油中产生大量气体，三比值法气体分析能根据各组分的含量、比值、产气速率判断变压器的故障原因及性质，在解决各类变压器故障中发挥了十分重要的作用。
本文对三比值法气体分析在变压器故障判断中的应用做了介绍，供广大电力人员作参考。
关键词：三比值法气体分析变压器故障判断应用电力变压器内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。
据有关资料介绍，对359台故障变压器统计表明：过热性故障占63％；高能量放电故障占18.1％；过热兼高能量放电故障占10％；火花放电故障占7％；受潮或局部放电故障占1.9％。
电气测量不能发现以上很多隐性故障，如何找到一种能早期发现这些隐性故障的检测手段和方法以快速判断变压器故障的原因、性质和发展趋势是十分必要的。
而三比值法气体分析就是在变压器故障分析中被大量采用的有效的化学测量方法。
一、绝缘油产气原理1、产品老化及故障条件下温度上升与放电导致绝缘油分解并产生气体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。
由于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如：CH3*、CH2*CH*，或C*（其中包括许多更复杂的形式），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）。
故障初期，所形成的气体溶解于油中；当故障能量较大时，也可能聚集成自由气体。
碳的固体颗粒及碳氢聚合物可沉积在设备的内部。
低能量故障，如局部放电，通过离子反应促使最弱的键C-H键（338 kJ／mol）断裂，大部分氢离子将重新化合成氢气而积累。
对C-C键的断裂需要较高的温度（较多的能量），然后迅速以C-C键（607 kJ／mol）、C＝C键（720 kJ／mol）和C 三C（960 kJ ／mol）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。
三比值法对照表
三比值法对照表一、什么是三比值法对照表？三比值法对照表是一种常用的比较和分析工具，用于对比和评估不同因素之间的关系和差异。
它通过将三个相关因素进行比较，以便更好地理解它们之间的关联和影响。
这种对照表可以应用于各种领域和问题，如经济学、市场研究、环境评估等。
二、应用领域1. 经济学领域在经济学领域，三比值法对照表常常用于比较国家或地区的经济发展水平。
通过比较国内生产总值（GDP）、人均收入和失业率等指标，可以评估不同地区的经济状况和发展水平。
这有助于制定和调整经济政策，促进经济的可持续发展。
2. 市场研究领域在市场研究领域，三比值法对照表可以用于比较不同产品或品牌的市场份额、销售额和客户满意度等指标。
通过对比这些指标，可以评估产品或品牌的竞争力和市场地位，从而制定更有效的市场营销策略。
3. 环境评估领域在环境评估领域，三比值法对照表可以用于比较不同地区或工程项目的环境影响。
通过比较二氧化碳排放量、能源消耗和废物产生量等指标，可以评估不同方案或措施对环境的影响程度，从而制定更可持续和环保的方案。
三、使用方法使用三比值法对照表，首先需要确定要比较的三个指标或因素。
然后，将这些指标按照一定的比例和顺序列在对照表中。
接下来，对比和分析这些指标之间的差异和关联，可以通过计算比值、绘制图表或进行统计分析等方式。
在进行对比和分析时，需要注意以下几点：1. 选择合适的指标：确保选择的指标具有代表性和可比性，能够准确地反映问题或情况的实际情况。
2. 设定合理的比例：在对照表中，要根据指标之间的重要性和关联程度，设置合理的比例，以便更好地比较和分析。
3. 综合考虑结果：对比和分析的结果并不是孤立的，需要综合考虑各个指标之间的关系和影响，得出更全面和准确的结论。
四、举例说明为了更好地理解三比值法对照表的应用，以下举一个简单的例子：比较三个不同城市的人口数量、GDP总量和环境质量。
我们选择北京、上海和广州这三个城市进行比较。
三比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。
为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。
我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。
一、三比值法的原理通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。
基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法。
由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。
随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。
由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。
这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断。
表2－11和表2－12是我国DL/T722-2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。
表2－12 故障类型判断方法同时，DL/T722-2000《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即溶解气体分析解释表（表2－13）和解释简表（表2－14）。
气相色谱分析之改良三比值法
气相色谱分析之改良三比值法气相色谱（GC）是一种广泛应用于化学分析领域的技术。
它通过使用气相载体和固态或液态吸附剂分离混合物中的化合物，并通过检测器定量分析它们的相对浓度。
在GC分析中，准确测量化合物的相对浓度是非常重要的，因为它可以用于确定混合物中的化合物的含量。
改良三比值法是一种常用于气相色谱分析中测量化合物相对浓度的方法。
改良三比值法是通过测量目标化合物与内标化合物的峰面积比来确定化合物的相对浓度。
在GC分析中，内标化合物是一个已知浓度的标准化合物，它在分析过程中与目标化合物一起进入色谱柱。
内标化合物应该具有以下特征：它的物理和化学性质应与目标化合物相似，而且它的峰形应该不会与目标化合物峰干扰或重叠。
改良三比值法的基本原理是，通过测量目标化合物与内标化合物的峰面积比，可以消除一些因素对分析结果的影响，例如样品的进样量、进样时的温度、色谱柱的效率等。
在分析过程中，内标化合物应该以恒定的浓度添加到样品中，这样在不同的样品中测量的峰面积比就可以用来确定目标化合物的相对浓度。
如果目标化合物浓度与内标化合物浓度成正比，那么峰面积比应该在不同样品中保持稳定。
此外，如果测量的峰面积比相对于其他影响因素不变，则可以得出目标化合物与内标化合物的相对平均响应因子。
改良三比值法的步骤如下：1.准备内标溶液：选择一个与目标化合物相似的已知浓度的化合物作为内标化合物，并将其溶解在适当的溶剂中，制备一定浓度的内标溶液。
2.添加内标溶液：将一定量的内标溶液添加到待分析样品中，并充分混合。
3.进样：将样品注入气相色谱仪，并通过适当的条件进行分离。
4.定量：使用色谱仪的检测器测量目标化合物和内标化合物的峰面积。
5.计算峰面积比：计算目标化合物和内标化合物的峰面积比。
6.确定相对浓度：根据测量的峰面积比和已知的内标化合物浓度，可以计算目标化合物的相对浓度。
需要注意的是，改良三比值法在使用过程中受到许多因素的影响，例如仪器的稳定性、进样量的准确性、内标化合物的选择等。
三比值法-变压器油中气体分析(原件)
和油隙闪络，不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位
2
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0,1,2
低能放电兼过热
之间的火花放电
过热温度计算
873
CO2
1698
1
0
2
C2H2/C2H4 CH4/H2 C2H4/C2H6
故障类型
故障实例
0
0
1
低温过热（<150℃） 绝缘导体过热，注意CO和CO2的含量，以及CO2/CO的值
0
2
0
低温过热（<300℃） 分接分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接
0
2
1
中温过热（<700℃） 不良，涡流引起铜过热，局部过热，层间绝缘不良，铁
0
0，1,2
2
高温过热（>700℃）
心多点接地
0
1
0
局部放电
高湿度、高含气量引起油中低能量密度的局部放电
1
0,1
0,1,2
电弧放电
线圈匝间、层间短路，相间闪络、分接头引线间油隙闪
络、引线对箱壳放电、线圈熔断、分接开关飞弧、引线
1
2
0,1,2
低能放电兼过热
对其他接地体放电等
2
0,1
0,1,2
低能放电
引线对电位未固定的部件之间连续火花放电，分接引线
气体
实验值
C2H2/C2H4 CH4/H2 C2H4/C2H6 C2H2/H2 CO2/CO
H2氢
77.44
比值 2.92089249 0.39772727 12.0243902 1.8595 4.639344
CH4甲烷
30.8
C2H6乙烷
三比值法变压器故障诊断
三⽐值法变压器故障诊断三⽐值法变压器故障诊断随着国民经济的快速发展，全社会对能源需求稳步提升，全国发、输、配电容量持续增加，整个电⼒系统随之也变得越来越庞⼤和复杂，众多⼤型油浸式变压器逐渐应⽤于电⽹中，电⼒变压器作为承担电压转换、电能输送以及分配的关键电⽓设备，其运⾏状态直接关系到整个供电系统的可靠性，⼀旦⼤型变压器出现故障,轻则导致设备受损损坏,重则将引发整个电⼒系统事故停电造成危害,甚⾄会发⽣⽕灾,引起⼈员伤亡,对国民经济造成重⼤损失。
所以，必须最⼤⽔准地防⽌和减少变压器故障和事故的发⽣，如何更早更准确地判断出变压器的故障成为⼈们亟待解决的关键问题。
近年来，电⼒⼯作者们总结出了⼀套⾏之有效的变压器故障诊断⽅法，即油中溶解⽓体分析法，简称DGA （DissolvedGasAnalysis），油中溶解⽓体分析法主要通过检测氢⽓、甲烷、⼄烷、⼄烯、⼄炔等变压器绝缘油中溶解⽓体的组分以及含量来判断故障类型，这种检测⽅法的最⼤优点在于不需要变压器等被监测设备停电1，便可对变压器内部的初期故障进⾏识别，从⽽有利于提前采取有效措施，减少损失。
现阶段进⾏基于油中溶解⽓体的变压器故障诊断主要采⽤三⽐值法，孙⼤根、⽜⾼远等⼈都直接尝试将其应⽤于变压器故障诊断中。
不过实践中发现，现有的三⽐值法存有⼀些明显不⾜，诊断准确性有待提升且存有局限性。
1改进型三⽐值法为解决传统三⽐值法的不⾜，引⼊模糊聚类算法将其与三⽐值法相结合，形成了改进型三⽐值法，⽤以进⾏基于油中溶解⽓体的变压器故障诊断。
1.1传统三⽐值法进⾏变压器故障诊断依据油中溶解⽓体类型与变压器内部故障性质之间的对应关系，国内外提出了多种变压器故障诊断⽅法，诊断步骤通常可分为两步，第⼀步先判断有⽆故障，第⼆步判断故障的性质和类型。
1.1.1有⽆故障的判别判断有⽆故障通常依据国际国内标准，判断相对应⽓体含量是否超过了注意值，《变压器油中溶解⽓体分析与判断导则》中规定的溶解⽓体的注意值如表1所⽰。
三比值法的基本原理及方法
三比值法的基本原理及方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。
为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。
我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。
一、三比值法的原理通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH→CH→CH→CH的顺序推移，并且H是低温时22464222由局部放电的离子碰撞游离所产生。
基于上述观点，产生以CH/H，CH/CH，CH/CH，644242262CH/CH的比值为基础的四比值法。
由于在四比值法中CH/CH的比值只能有限地反映热4242622分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。
随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。
由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。
这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断。
表2－11和表2－12是我国DL/T722-2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。
表2－11 编码规则《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即同时，DL/T722-2000 ）。
三比值法对照表
三比值法对照表
三比值法是一种用于比较两个变量之间关系的方法，常用于经济学和金融学领域。
它通过计算两个变量的比值来分析它们的相对关系。
然而，三比值法没有固定的对照表，而是根据具体的应用情境和研究目的来确定比值的解释。
通常情况下，三比值法可以应用于以下几种情况：
价格比：计算两个不同时间点的价格之比，用于分析价格的涨跌情况。
成本比：计算两个不同项目或产品的成本之比，用于比较其经济效益。
收入比：计算不同个体或群体的收入之比，用于研究收入分配的不平等程度。
市场份额比：计算不同公司或产品的市场份额之比，用于分析市场竞争格局。
在实际应用中，根据具体的研究对象和目的，可以选择不同的比值进行分析和解释。
因此，没有固定的对照表可以提供给您。
您可以根据具体情况选择适当的比值，并根据经验和专业知识来解释其含义和影响。
三比值法
２０ ０ ４年 １月
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ａ ｘ ｋ ｎ ｏ ｌ ｃｅ ｃ ． ｃ ｎ ｌｇ ｈｎ ｉ Ｃｏ ｉｇ Ｃ ａ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｓ
Ｎｏ．１
Ｊ ｎ ２ ０ ａ． ０４
・
试 验研 究 ・
用三比值法判断变压器运行中的故障类型
姬 铁 兰
２７ ．
根 据 以 上 分 析 ， 体 主 要 组 成 Ｃ ＣＨ 、 气 Ｈ 、
Ｃ： 、 Ｏ、 Ｏ。次 要 组 成 为 Ｈ：Ｃ。 总 烃 大 大 超 Ｈ：Ｃ Ｃ ， 、 Ｈ ，
的温度等情况有 关 ； ）当认 为变 压器 内部存 在故障 ３
时， 可用 三 比值 法对故 障 的类 型作 出判 断 ； ）在 气 ４
３ 典 型 事 例 分 析
Ｃ Ｈ ＜ １时 ， ３ ０ （以 下 的 低 温 热 故 障 。 ： 属 ０ ’
８ ２ ／ Ｈ ０ １ １ Ｃ ／ ＜ ３ １ Ｃ Ｈ ）Ｃ Ｈ２ｃ２ ≤ ． 、 ＜ Ｈ Ｈ２ 、 ＜ ／
２０ ０ ２年 ９月 ２ 日 ８ ４ ， 机 ～ ４ ８ ：５ ６ 变 油 开 关 １４保 护 动 作 跳 闸 ， 变 重 瓦 斯 纵 差 保 护 同 时 动 作 。 ６ 主 现 场 检 查 １４开 关 Ｃ 相 喷 油 ， 变 呼 吸 器 喷 油 ， ６ 主 ６ 机 检 查 正 常 ， 障 在 变 压 器 侧 。立 即 取 油 样 化 验 ， 故 并 对 变 压 器 进 行 电气 绝 缘 试 验 ， 压 器 绝 缘 合 格 。 谱 变 色 试 验 结 果 见 表 １ 表 ２ ， 。
度 不 多 时 ， 生 的 气 体 主 要 是 甲烷 （ Ｈ ； 产 Ｃ ） 随故 障 温
作 者简 介 ： 铁 兰 女 １ ６ 姬 ７年 出生 １ ８ ９ ９ ８年毕 业于 吉林 电专
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三比值法的基本原理及方法
大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。
为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。
我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。
一、三比值法的原理
通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。
基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法。
由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。
随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。
由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。
这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断。
表2－11和表2－12是我国DL/T722-2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。
表2－12 故障类型判断方法
同时，DL/T722-2000《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即溶解气体分析解释表（表2－13）和解释简表（表2－14）。
表2－13是将所有故障类型分为6种情况，这6种情况适合于所有类型的充油电气设备，气体比值的极限依赖于设备的具体类型，可稍有不同；表2－13显示D1和D2两种故障类型之间既有重叠又有区别，这说明放电的能量有所不同，必须对设备采取不同的措施。
表2－14给出了粗略的解释，对于局部放电，低能量或高能量放电以及热故障可有一个简便粗略的区别。
注：1．上述比值在不同地区可稍有不同；
2．以上比值在至少上述气体之一超过正常值并超过正常值增长速率时才增长有效；
3．在互感器中CH4/H2＜时为局部放电。
在套管中CH4/H2＜为局部放电；
4．气体比值落在极限范围之外，而不对应于本表中的某个故障特征时，可认为是混合故障或一种新的故障。
这个新的故障包含了高含量的背景气体水平。
在这种情况下，本表不能提供诊断。
但可以使用图示法给出直观的、在本表中最接近的故障特征。
①NS表示无论什么数值均无意义。
表2－14 溶解气体分析解释简表
二、三比值法的应用原则
三比值法的应用原则是：
（1）只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障时，气体比值才是最有效的，并应予以计算。
对气体含量正常，且无增长趋势的设备，比值没有意义。
（2）假如气体的比值与以前的不同，可能有新的故障重叠或正常老化上。
为了得到仅仅相对于新故障的气体比值，要从最后一次分析结果中减去上一次的分析数据，并重新计算比值（尤其在CO和CO2含量较大的情况下）。
在进行比较时，要注意在相同的负荷和温度等情况下在相同的位置取样。
（3）由于溶解气体分析本身存在的试验误差，导致气体比值也存在某些不确定性。
利用DL/T722-2000《导则》所述的方法，分析油中溶解气体结果的重复性和再现性。
对气体浓度大于10 μL/L的气体，两次的测试误差不应大于平均值的10%，而在计算气体比值时，误差提高到20%。
当气体浓度低于10 μL/L时，误差会更大，使比值的精确度迅速降低。
因此在使用比值法判断设备故障性质时，应注意各种可能降低精确度的因素。
尤其是对正常值较低的电压互感器、电流互感器和套管，更要注意这种情况。
三、三比值法的不足
通过大量的时间，发现三比值法存在以下不足：
（1）由于充油电气设备内部故障非常复杂，有典型事故统计分析得到的三比值法推荐的编码组合，在实际应用中常常出现不包括表2－12范围内的编码组合对应的故障。
如表中编码组合202的故障类型为低能放电，但实际在装有带负荷调压分解开关的变压器中，由于分解开关筒里的电弧分解物渗入变压器油箱内，一般是过热与放电同时存在；对编码组合010，通常是H2组分含量较高，但引起H2高的原因甚多，一般难以作出正确无误的判断。
（2）只有油中气体各组分含量足够高或超过注意值，并且经综合分析确定变压器内部存在故障后，才能进一步用三比值法判断故障性质。
如果不论变压器是否存在故障，一律使用三比值法，就有可能对正常的变压器造成误判断。
（3）在实际应用中，当有多种故障联合作用时，可能在表中找不到相对应的比值组合；同时，在三比值编码边界模糊的比值区间内的故障，往往易误判。
（4）在实际中可能出现的故障没有包括在表2－12比值组合对应的故障类型中，例如，编码组合202或201在表中为低能放电故障，但对于有载调压变压器，应考虑切换开关油室的油可能向变压器本体油箱渗漏的情况。
此时要用比值C2H2/H2配合诊断。
（5）三比值法不适用于气体继电器里收集到的气体分析诊断故障类型。
（6）当故障涉及固体绝缘的正常老化过程与故障情况下的劣化分解时，将引起CO和CO2含量明显增长，表2－12中无此编码组合。
此时要利用下述的比值CO2/CO配合诊断。
（7）由于故障分类存在模糊性，一种故障状态可能引起多种故障特征，而一种故障特征也可在不同程度上反映多种故障状态，因此三比值法不能全面反映故障状况。
同时，对油中各种气体组分含量正常的变压器，其比值没有意义。
总之，由于故障分类本身存在模糊性，每一组编码与故障类型之间也具有模糊性，三比值还未能包括和反映变压器内部故障的所有形态，所以，它还在不断的发展的积累经验，并继续进行改良，其发展方向之一是通过把比值法与故障稳定的关系变为模糊关系矩阵来判断，以便更全面的反映故障信息。
四、以三比值法诊断故障的步骤
我国DL/T711-2000《导则》指出，对出厂的设备，按《导则》规定的注意值进行比较，并注意积累数据；当根据试验结果怀疑有故障时，应结合其他检查性试验进行综合诊断。
对运行中的变压器，按下述步骤进行故障诊断：
1．将试验结果的几项主要指标（总烃、甲烷、乙炔、氢）与充油电气设备产气速率注意值作比较。
短期内各种气体含量迅速增加，但尚未超标的数据，也可诊断为内部有异常状况；有的设备因某种原因使气体含量基值较高，但增长速率低于产气率注意值的，仍可认为是正常设备。
2．当认为设备内部存在故障时，可用特征气体法、三比值法和其他方法并参考溶解气体分析解释表和气体比值的图示法，对故障类型进行诊断。
3．对CO和CO2进行诊断。
4．在气体继电器内出现气体的情况下，应将继电器内气体的分析结果按本节所述的方法进行诊断。
5．根据上述结果以及其他检查性试验（如测量绕组直流电阻、空载特性试验、绝缘试验、局部放电试验和测量微量水分等）的结果，并结合该设备的结构、运行、检修等情况进行综合分析，诊断故障的性质及部位。
根据具体情况对设备采取不同的处理措施（如缩短试验周期，加强监视，限制负荷，近期安排内部检查，立即停止运行等）。