国网新版十八项反措--防止大型变压器事故部分(油色谱分析)
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注：隔膜式油枕总烃绝对产气速率注意值为12mL/d。
一、色谱综合分析法
（2）相对产气速率
即每运行月某种气体含量增加原有值的百分数的平均值 ，按下式计算：
γr= 【（Ci，2-Ci，1） / Ci，1 】 ╳ 1/△t ╳ 100%
式中；γrLeabharlann Baidu—相对产气速率，%/月；
Ci,2——第二次取样测得油中某种气体浓度，
一、色谱综合分析法
2.故障严重程度诊断
产气速率与故障消耗的能量大小、故障部位和 故障点的温度等情况有直接关系的。因此，计 算故障产气速率，既可以进一步明确设备内部 有无故障，又可以对故障的严重性作出初步估 计。
一、色谱综合分析法
（1）绝对产气速率
即每运行日产生某种气体的平均值，按下式计算： γa= 【（Ci，2-Ci，1） /△t 】 ╳（m/ρ）ρ）） 式中：γa——绝对产气速率，mL/d； Ci,2——第二次取样测得油中某种气体浓度，μL/L； Ci,1——第一次取样测得油中某种气体浓度，μL/L； Δt——二次取样时间间隔中的实际运行时间，d； m——设备总油重，t ； ρ——油的密度，t/m3。
一、色谱综合分析法
4.故障温度估算
变压器油裂解后的产物与温度有关，温度不同 产生的特征气体也不同；如果已知故障情况下油 中产生的有关各种气体的浓度，可以估算出故障 源的温度。估算公式如下:
T
322
log
C2 C2
H H
4 6
525
一、色谱综合分析法
5.故障部位估计
根据个人经验并结合电科院的经验总结如下:
一、色谱综合分析法
一、色谱综合分析法
一、色谱综合分析法
（2）比值CO2／CO
当故障涉及固体绝缘时，会引起CO和CO2含量的明显增长。当怀疑设备 固体绝缘材料老化时，一般CO2／CO＞7（国内的经验数值为13）。当怀 疑故障涉及固体绝缘材料时（高于200℃），可能CO2／CO＜3（国内部 分资料的经验数值为2），必要时，应从最后一次的测试结果减去上一次 的测试数据，重新计算比值，以确定故障是否涉及固体绝缘。 对运行中的设备，随着油和固体绝缘的老化，CO和CO2会呈现有规律的 增长，当这一增长趋势发生突变时，应与其他气体（CH4、C2H2及总烃） 的变化情况进行综合分析，判断故障是否涉及到了固体绝缘。 当怀疑纸或纸板过度老化时，应适当地测试油中糠醛含量，或在可能的情 况下测试纸样的聚合度。
一、色谱综合分析法
②有载开关渗漏的现场检查，可用干燥空气或氮 气在有载开关小储油器上部施加一定的压力 （如 0．02MPa），然后关闭气源，保持一定 时间，观察压力下降情况。另外，也可采用 干燥的SF6或He（氦）气，这样除可以观察压 力的下降情况外，还可以用色谱法检测变压 器本体油中的SF6或He含量来判断有载开关油 箱有无渗漏。
一、色谱综合分析法
③把分接开关油室的变压器油换成合格的新油， 保持分接开关不进行切换操作，观察本体油中 故障气体的增长情况。若本体油中故障气体不 增加，则说明本体故障原因是由分接开关油室 渗漏引起的；若本体油中故障气体增加，则说 明本体故障原因是由自身故障造成的，而不是 分接开关油室渗漏引起的（说明：由于分接开关不切
μL/L；
Ci,1——第二次取样测得油中某种气体浓度，
μL/L；
。
Δt——二次取样时间间隔中的实际运行时间，月
一、色谱综合分析法
3.故障类型诊断
（1）三比值法
根据充油设备内油、绝缘纸在故障下裂解产生气体 组分含量的相对浓度与温度的依赖关系，从5种特 征气体中选用两种溶解度和扩散系数相近的气体组 分组成三对比值，以不同的编码表示；根据表8-12 的编码规则和表8-13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影 响，是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为可靠的诊断，据资料统计 判断准确率可达97.1%。
色谱综合分析法在变压器 故障中的应用
2018年9月
一、色谱综合分析法 二、案例分析 三、结论
一、色谱综合分析法
（一）排除非本体故障引起的原因
1.分接开关油室向主油箱渗漏 诊断方法如下（三种之一均可）： 对比分接开关油室和变压器本体油，查看油中 溶解气体含量，特别是C2H2的含量，若分接开 关油室油中C2H2的含量远大于本体油中C2H2的含 量，则说明无渗漏；若二者C2H2的含量接近， 则诊断为分接开关油室渗漏问题。
（1）CH4/H2的比值接近1可诊断为磁路故障， 比值于3可诊断为电路故障。
（2）C2H4/C2H6比值小于6可诊断为磁路故障， 比值大于6可诊断为电路故障。
一、色谱综合分析法
（3）总烃的增长速率大于乙炔的增长速率，故 障一般在磁路；乙炔和总烃的增长速率都 快，在一个数量级，故障一般在电路。
（4）乙炔占2%总烃以下，故障一般在磁路； 乙炔超过2%总烃，故障一般电路。
一、色谱综合分析法
6.拟采取的措施
（1）对于发现气体含量有缓慢增长趋势的设备，应适当缩短 检测周期，考察产气速率，便于监视故障发展趋势。对于 发现气体含量有缓慢增长趋势的设备，应适当缩短检测周 期，以便监视故障发展趋势。
换操作，就没有电弧产生，油中也就不会产生故障气体，而且分 接开关油室内为新油，没有故障气体，所以本体油中故障气体的 增长是由自身故障引起）。
一、色谱综合分析法
2.变压器油箱带油补焊（带油补焊会造成本体油中 C2H2高，诊断时要调查变压器油箱近期是否带油 补焊）。
3.潜油泵出故障（潜油泵的轴和轴瓦磨擦会导致本体 油中C2H2高，取油样时特别要观察和倾听潜油泵 有无异常声音，若有异常声音，可在潜油泵出口 处取样检测，油泵出口处C2H2含量高时，可带电 更换潜油泵）。
4.变压器本体油中含水（本体油中H2高）；本体受 潮（油中H2高）等均可产生故障气体。
一、色谱综合分析法
（二）色谱综合分析法（诊断变压器本体 故障）
1.有无故障的诊断
看总烃、C2H2、H2、CH4中是否有任何一种超过注意 值，若有，则应进行追踪分析。同时考查产气速率， 一般至少计算二次产气速率，且二次均超标，并有递 增的趋势，可判定为设备存在故障。
一、色谱综合分析法
（2）相对产气速率
即每运行月某种气体含量增加原有值的百分数的平均值 ，按下式计算：
γr= 【（Ci，2-Ci，1） / Ci，1 】 ╳ 1/△t ╳ 100%
式中；γrLeabharlann Baidu—相对产气速率，%/月；
Ci,2——第二次取样测得油中某种气体浓度，
一、色谱综合分析法
2.故障严重程度诊断
产气速率与故障消耗的能量大小、故障部位和 故障点的温度等情况有直接关系的。因此，计 算故障产气速率，既可以进一步明确设备内部 有无故障，又可以对故障的严重性作出初步估 计。
一、色谱综合分析法
（1）绝对产气速率
即每运行日产生某种气体的平均值，按下式计算： γa= 【（Ci，2-Ci，1） /△t 】 ╳（m/ρ）ρ）） 式中：γa——绝对产气速率，mL/d； Ci,2——第二次取样测得油中某种气体浓度，μL/L； Ci,1——第一次取样测得油中某种气体浓度，μL/L； Δt——二次取样时间间隔中的实际运行时间，d； m——设备总油重，t ； ρ——油的密度，t/m3。
一、色谱综合分析法
4.故障温度估算
变压器油裂解后的产物与温度有关，温度不同 产生的特征气体也不同；如果已知故障情况下油 中产生的有关各种气体的浓度，可以估算出故障 源的温度。估算公式如下:
T
322
log
C2 C2
H H
4 6
525
一、色谱综合分析法
5.故障部位估计
根据个人经验并结合电科院的经验总结如下:
一、色谱综合分析法
一、色谱综合分析法
一、色谱综合分析法
（2）比值CO2／CO
当故障涉及固体绝缘时，会引起CO和CO2含量的明显增长。当怀疑设备 固体绝缘材料老化时，一般CO2／CO＞7（国内的经验数值为13）。当怀 疑故障涉及固体绝缘材料时（高于200℃），可能CO2／CO＜3（国内部 分资料的经验数值为2），必要时，应从最后一次的测试结果减去上一次 的测试数据，重新计算比值，以确定故障是否涉及固体绝缘。 对运行中的设备，随着油和固体绝缘的老化，CO和CO2会呈现有规律的 增长，当这一增长趋势发生突变时，应与其他气体（CH4、C2H2及总烃） 的变化情况进行综合分析，判断故障是否涉及到了固体绝缘。 当怀疑纸或纸板过度老化时，应适当地测试油中糠醛含量，或在可能的情 况下测试纸样的聚合度。
一、色谱综合分析法
②有载开关渗漏的现场检查，可用干燥空气或氮 气在有载开关小储油器上部施加一定的压力 （如 0．02MPa），然后关闭气源，保持一定 时间，观察压力下降情况。另外，也可采用 干燥的SF6或He（氦）气，这样除可以观察压 力的下降情况外，还可以用色谱法检测变压 器本体油中的SF6或He含量来判断有载开关油 箱有无渗漏。
一、色谱综合分析法
③把分接开关油室的变压器油换成合格的新油， 保持分接开关不进行切换操作，观察本体油中 故障气体的增长情况。若本体油中故障气体不 增加，则说明本体故障原因是由分接开关油室 渗漏引起的；若本体油中故障气体增加，则说 明本体故障原因是由自身故障造成的，而不是 分接开关油室渗漏引起的（说明：由于分接开关不切
μL/L；
Ci,1——第二次取样测得油中某种气体浓度，
μL/L；
。
Δt——二次取样时间间隔中的实际运行时间，月
一、色谱综合分析法
3.故障类型诊断
（1）三比值法
根据充油设备内油、绝缘纸在故障下裂解产生气体 组分含量的相对浓度与温度的依赖关系，从5种特 征气体中选用两种溶解度和扩散系数相近的气体组 分组成三对比值，以不同的编码表示；根据表8-12 的编码规则和表8-13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影 响，是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为可靠的诊断，据资料统计 判断准确率可达97.1%。
色谱综合分析法在变压器 故障中的应用
2018年9月
一、色谱综合分析法 二、案例分析 三、结论
一、色谱综合分析法
（一）排除非本体故障引起的原因
1.分接开关油室向主油箱渗漏 诊断方法如下（三种之一均可）： 对比分接开关油室和变压器本体油，查看油中 溶解气体含量，特别是C2H2的含量，若分接开 关油室油中C2H2的含量远大于本体油中C2H2的含 量，则说明无渗漏；若二者C2H2的含量接近， 则诊断为分接开关油室渗漏问题。
（1）CH4/H2的比值接近1可诊断为磁路故障， 比值于3可诊断为电路故障。
（2）C2H4/C2H6比值小于6可诊断为磁路故障， 比值大于6可诊断为电路故障。
一、色谱综合分析法
（3）总烃的增长速率大于乙炔的增长速率，故 障一般在磁路；乙炔和总烃的增长速率都 快，在一个数量级，故障一般在电路。
（4）乙炔占2%总烃以下，故障一般在磁路； 乙炔超过2%总烃，故障一般电路。
一、色谱综合分析法
6.拟采取的措施
（1）对于发现气体含量有缓慢增长趋势的设备，应适当缩短 检测周期，考察产气速率，便于监视故障发展趋势。对于 发现气体含量有缓慢增长趋势的设备，应适当缩短检测周 期，以便监视故障发展趋势。
换操作，就没有电弧产生，油中也就不会产生故障气体，而且分 接开关油室内为新油，没有故障气体，所以本体油中故障气体的 增长是由自身故障引起）。
一、色谱综合分析法
2.变压器油箱带油补焊（带油补焊会造成本体油中 C2H2高，诊断时要调查变压器油箱近期是否带油 补焊）。
3.潜油泵出故障（潜油泵的轴和轴瓦磨擦会导致本体 油中C2H2高，取油样时特别要观察和倾听潜油泵 有无异常声音，若有异常声音，可在潜油泵出口 处取样检测，油泵出口处C2H2含量高时，可带电 更换潜油泵）。
4.变压器本体油中含水（本体油中H2高）；本体受 潮（油中H2高）等均可产生故障气体。
一、色谱综合分析法
（二）色谱综合分析法（诊断变压器本体 故障）
1.有无故障的诊断
看总烃、C2H2、H2、CH4中是否有任何一种超过注意 值，若有，则应进行追踪分析。同时考查产气速率， 一般至少计算二次产气速率，且二次均超标，并有递 增的趋势，可判定为设备存在故障。