变压器油的气相色谱分析与研究

摘要】以某公司送来两台运行中变压器的油样，经

色谱分析，其中台有C2H2气体（4.9PPm）为例，以实例

分析说明：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。

关键词】压器油；色谱分析；气相色谱；误差分析

1. 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。

2. 实例

1）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

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12.8 PPm,见表1。

2）从表 1 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。

3）变压器油的气相色谱分析在绝缘监督中具有很重

要的作用：第一，可检测设备内部故障，预报故障的发展趋势，使实际存在的故障得到有计划且经济的检修，避免设备损坏和无计划的停电；第二，当确诊设备内部存在故障时，要根据故障的危害性、设备的重要性、负荷要求和安全及经

济来制定合理的故障处理措施，确保设备不发生损坏；对于已发生事故的设备，有助于了解设备事故的性质和损坏程度，以指导检修。

3. 气相色谱分析过程气相色谱分析是一种物理分离分析技术，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序排列成一个个脉冲尖峰，形成了色谱图，一个脉冲峰表示

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，再经过峰高计算出各气体组分的浓度。 4. 气相色谱判断故障的常用方法

4.1 按油中溶解特征气体含量与注意值比较进行初步判

断。特征气体主要包括总烃（ C1+C2）、 H2 等。由于变压器油在不同故障下产生的气体有不同的特征，因此，可以根据

气相色谱检测结果和特征气体的注意值等对变压器故障性质做出初步判断。变压器内部裸金属过热引起油裂解的特性气体主要是甲烷、乙烯，其次是乙炔。正常的变压器油中很少或没有这种低烃类气体，如果油中这类气体含量大增，可能是属于裸金属过热，如分接开关接触不良，引线焊接不良等。变压器内部放电性故障的特征气体是乙炔，正常的变压器油中不含这种气体，若在分析中发现这种气体，应密切监视发展情况，若增长很快，说明变压器内存在放电性故障。

第三，度变为电信号，再由记录仪记录下来，并依各组分的先后次

若变压器内氢气和甲烷含量高，总的烃类气体不高，甲烷是总烃中的主要成分，有可能存在局部放电性故障。若气体组分中乙炔和氢气的含量较高，总的烃类气体不高，则该变压器内可能存在火花放

电性故障。若变压器内总的烃类气体很高，氢气含量也高，乙炔是

总烃的主要成分，则有可能有电弧放电性故障。

4.2根据故障点的产气速率判断。有的设备因某些原因

使气体含量超过注意值，不能断定有无故障；而有的设备虽低于注意值，如含量增长迅速，也应引起注意。产气速率对反应故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显，可以进一步确定故障

的有无和性质。产气速率包括绝对产气速率和相对产气速率。变压

器内的固体绝缘材料在故障引起的高温下裂解，要产生大量的一氧

化碳和二氧化碳气体。变压器在长期的正常运行中，由于固体绝缘

材料的老化，也会产生同样气体，属正常老化现象，并不是故

障。是否为故障，要根据气体的增长速率来判定。有时还应结合电气性能试验、化学试验和运行检修情况进行综合分析来判断故障类型。

4.3用三比值法进行判断。当根据各组分含量的注意值

或产气速率判断可能存在故障时，可用三比值法来判断故障类型，即CH4/H2 、C2H4/C2H6 、C2H2/C2H4 。例如，三比值编码为102 时，故障性质可能是高能量放电；三比值编码是020 时，可能存在低温范围的过热性故障。

5.油色谱分析的误差分析用气相色谱法对变压器油中溶解气

体进行分析，从取样

到取得分析结果过程的操作较多，因此误差也比较大，为了数据的准确性，在实际工作中应特别注意以下几个环节：

1）为了避免取样方法的误差，采用玻璃注射器取样

时，不应拉脱注射器芯子，以免吸人空气；油样在运输过程中要避免振荡，容器的密封要严。

2）为了避免脱气过程中产生误差，取气时所用注射

器要密封良好。

3）进样注射量的大小可能对定性定量结果产生误差。

4）通过人工测量记录仪记录的峰高或半峰宽，再用

峰高法计算实际含量，不可避免的带来测量及计算误差。实际工作中，只要认真仔细的对待每一个环节，可以减少误差，做到分析结果基本正确。

变压器油色谱分析

方法概述用气相色谱法测定绝缘油中溶解气体的组分含量，是发供电企业判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障，以保障电网安全有效运行的有效手段。也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的必要手段。 GC-9310SD变压器油色谱分析系统采用一次进样、双柱并联、一次分流的三检测器流程，配TCD检测器和两个FID检测器，其中H2和O2通过TCD检测；烃类气体（甲烷、乙烯、乙烷、乙炔）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，特别是乙炔的影响。执行标准： GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》 GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》 DL/T 722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》气路系统流程图：性能指标：（1）最小检测量：一次进样，进样量为1mL时的最小检测浓度: 溶解气体的分析(uL/L) H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 2 2 2 0.1 0.1 0.1 0.1 （2）定性重复性：偏差≤1％（3）定量重复性：偏差≤3％（2）热导检测器(TCD) ◎采用半扩散式结构 ◎电源采用恒流控制方式 ◎敏感度：S≥3000mv.ml/mg（正十六烷/异幸烷） ◎基线噪音：≤20μv ◎基线漂移：≤50μv/30min ◎线性：≥105 ◎载气流速稳定性：≤1%。（3）火焰离子化检测器（FID） ◎收集极采用圆筒型结构，石英喷口 ◎检测限：≤8×10-12g/s（正十六烷/异幸烷） ◎基线噪声：5×10-14A ◎基线漂移：≤2×10-13A/30min ◎线性：≥107 ◎自动点火 ◎稳定时间10min 主要特点主机介绍 GC-9310SD变压器油色谱分析系统是上海荆和分析仪器有限公司最新推出的一款新型全微机控制气相色谱仪。仪器充分吸收了国外同类产品的先进技术，大量采用进口元件，使GC-9310的稳定性、可靠性以及灵敏度和重复性蓖美进口同类型产品；并且在结构上更加简洁合理；人性化的中文菜单式操作，精美的外观设计，让色谱分析工作者使用的更加自信。

GE_KELMAN安装手册

GE KELMAN 一、需要了解的一些资料 1、重要特性 TRANSFIX 是变压器油中溶解气体及微水在线监测系统，它被用来测量反映变压器状态分析的关键气体数值。这些气体有：氢气、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、二氧化碳、氧气及乙炔。TRANSFIX 也同样测量绝缘油中的水分含量及变压器负载电流。TRANSFIX 从变压器绝缘油中取得气样并使用光声光谱技术分析气样。这些数据被储存在设备内部并可以下载至电脑上。关键特性 ●TRANSFIX 使用动态顶空脱气法从油样中获取目标气体。 ●不需要消耗气体，例如载气等。 ●可在一小时内测量出精确的结果，不需要因为薄膜平衡脱气法而等待数小时。 ●安装后免维护。 ●使用高精度及高稳定性的光声光谱技术。 ●完全嵌入式微处理器及固态内部记忆体可存储10,000 条记录（采用1 小时的采样间隔至少可存储1 年的测量数据)。 ●室外等级为NEMA 4X, IP55 的不锈钢外壳通过坚固的不锈钢钢管连接到变压器上。 ●TRANSFIX 本体上提供手动采样口。 ●所有气体测量装置均安装在TRANSFIX 内部，没有任何外部气体测量探头。 ●可使用变压器负载监测。 ●外壳表面上安装有一个红色及一个黄色的抗日光冲刷且用户可设定的LED 指示灯，并且对于气体 ●及微水的绝对数值或气体变化率配有四个用户可设定的继电器输出。 ●外壳上安装有一个绿色LED 电源指示灯及一个蓝色LED 维护灯。 ●通讯选项包括：以太网、RS-232、移动电话Modem (GSM 或CDMA)、固定电话Modem、租用线路Modem、RS-485 及其他可选通讯方式。 ●为调试及本地数据下载提供USB 连接。 2、对变压器的要求：变压器应该满足如下要求： ●含有矿物类型油（石蜡或环烷烃）的变压器应满足IEC-60296、BS EN148、 VDE 0370 或 ●ASTM D 3487 标准中规定的内容。 ●变压器油内不含多氯联苯。 ●变压器出油阀处的油温应该介于-10°C~120°C。 ●变压器应处于大气压力或以上。(见下) ●变压器油箱上应有独立的连接TRANSFIX 和变压器的系统取油及回油阀

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。其次，固体绝缘材料的分解也会产生部分特征气体。纸、层压板或木块等固体绝缘材料分子内含有大量的无水右旋糖环和弱的C-O键，它的热稳定性比油中的碳氢键要软，并能在较低的温度下重新化合。在生成水的同时生成大量的CO和CO2及少量的烃类气体，同时油被氧化。三、气相色谱分析油样的取样方法气相色谱分析的取样部位应注意，所取油样应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，可在不同的取样部位取样。取样量，对大油量的变压器、电抗器等均可为50-80mL，对少油量的设备要尽量少

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。对于文献[1]中的阐述具有很强的理论性，变压器油是由烷烃、环烷烃和芳香烃等组成[3]的结构复杂的液态烃类混合物。当变压器内发生放电现象，油中的烷烃、环烷烃和芳香烃等烃类混合物发生分解，不同能量的放电产生的特征气体并伴有其他气体产生，根据产生的特征气体可以判断变压器内部发生的具体故障。三比值法[1]是利用气象色谱分析结果中五种特征气体的三个比值（C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6）来判断变压器内部故障性质。根据三比值法的编码规则，三比值法计算结果见表三从表中特征值0、1、0判定氢气超标的原因为高湿度引起孔穴中的放电，而引起高湿度的原因在变压器生产过程中绝缘材料干燥彻底的情况下只有变压器运行中水分的进入。所以根据我厂#1高公变在安装、运行过程中的具体情况对变压器油中氢气含量超标、乙炔二次污染分析如下：（1）#1高公变在电建安装过程中曾出现过气体继电器伸缩节法栏处渗油情况，于2005年10月10日更换新伸缩节后，渗油情况解决。在气体继电器伸缩节渗油期间水分、空气从渗油处进入变压器内，导致高公变在运行过程中油中氢气含量超出注意值。2006年2月5日对高公变进行热油循环48小时后，再检测氢气含量为9.99μL/ L，氢气含量超标问题解决。（2）而乙炔的产生是由于使用的滤油机在滤油之前未对滤油机内部用合格变压器油进行冲洗，而且之前滤油机滤过其他油质。带内部残油进行滤油后的色谱分析里又出现3.23μL/ L的乙炔。重新滤油后再次做色谱分析，油内氢气、乙炔含量合格：氢气4.57μL/ L，乙炔0.00μL/ L。

变压器油取样方法

变压器油取样方法一、取样工具 ?1.取样瓶：KDZD-GKP油化瓶，规格500CC；KDZD-ZSQ针筒油化瓶规格100CC。500～1000mL 磨口具塞玻璃瓶，并应贴标签。适用范围：适用于常规分析。发电厂，电力，钢铁，铁路，变电站，石化等部门相关单位实验室做油品取样试验。 ?取样瓶的准备：取样瓶先用洗涤剂进行清洗，再用自来水冲洗，最后用蒸馏水洗净，烘干、冷却后，盖紧瓶塞。 2.注射器：应使用20～100mL的全玻璃注射器(最好采用铜头的)，注射器应装在一个专用油样盒内，该盒应避光、防震、防潮等。注射器头部用小胶皮头密封。适用于油中水分含量测定和油中溶解气体(油中总含气量)分析。 3.注射器的准备 ??取样注射器使用前，按顺序用有机溶剂、自来水、蒸馏水洗净，在105℃温度下充分干燥，或采用吹风机热风干燥。干燥后，立即用小胶头盖住头部待用(最好保存在干燥器中)。 4.油桶取样用的取样管 5.油罐或油槽车取样用的取样勺从充油电气设备中取样，还应有防止污染的密封取样阀(或称放油接头)及密封可靠的医用金属三通阀和作为导油管用的透明胶管(耐油)或塑料管。 6. 二、取样方法和取样部位 1.对于变压器、油开关或其他充油电气设备，应从下部阀门处取样。取样前，油阀门需先用干净甲级棉纱或布擦净，再放油冲洗干净。对需要取样的套管，在停电检修时，从取样孔取样。 ?没有放油管或取样阀门的充油电气设备，可在停电或检修时设法取样。进口全密封无取样阀的设备，按制造厂规定取样。 2.检查油的脏污及水分时，自油箱底部取样。注：①在取样时应严格遵守用油设备的现场安全规程。

?②基建或进口设备的油样除一部分进行试验外，另一部分尚应保存适当时间，以备考查。 ?③对有特殊要求的项目，应按试验方法要求进行取样。三、变压器油中水分和油中溶解气体分析取样取样方法： 1.取样的要求 ??a.油样应能代表设备本体油，应避免在油循环不够充分的死角处取样。一般应从设备底部的取样阀取样，在特殊情况下可在不同取样部位取样。 ??b.取样要求全密封，即取样连接方式可靠，不能让油中溶解水分及气体逸散，也不能混入空气(必须排净取样接头内残存的空气)，操作时油中不得产生气泡。 ??c.取样应在晴天进行。取样后要求注射器芯子能自由活动，以避免形成负压空腔。 ??d.油样应避光保存。 2.取样操作 ??a.取下设备放油阀处的防尘罩，旋开螺丝6让油徐徐流出。 ??b.将放油接头4安装于放油阀上，并使放油胶管(耐油)置于放油接头的上部，排除接头内的空气，待油流出。 ??c.将导管、三通、注射器依次接好后，装于放油接头5处，按箭头方向排除放油阀门的死油，并冲洗连接导管。 ??d.旋转三通，利用油本身压力使油注入注射器，以便湿润和冲洗注射器(注射器要冲洗2～3次)。 ??e.旋转三通与设备本体隔绝，推注射器芯子使其排空。 ??f.旋转三通与大气隔绝，借设备油的自然压力使油缓缓进入注射器中。 ??g.当注射器中油样达到所需毫升数时，立即旋转三通与本体隔绝，从注射器上拔下三通，在小胶头内的空气泡被油置换之后，盖在注射器的头部，将注射器置于专用油样盒内，填好样品标签。 3.取样量： ??a.进行油中水分含量测定用的油样，可同时用于油中溶解气体分析，不必单独取样。 ??b.常规分析根据设备油量情况采取样品，以够试验用为限。

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。例如：有载调压变压器中分解开关灭弧室的有向变压器本体的渗漏；设备曾经有过故障，而故障排除后绝缘油未经彻底脱气，部分残余气体仍留在油中；设备油箱曾作过带油补焊；原注入的油就含有某些气体等。还应注意油冷却系统附属设备（如潜油泵，油流继电器等）的故障也会反映到变压器本体的油中。３、正常设备油中气体含量４、《导则》推荐的油中溶解气体的注意值

电力中断随时都会发生,因此必须进行实时监测。

电力中断随时都会发生，因此必须进行实时监测。/ 采用维萨拉产品，有助于防止电力变压器发生故障

好消息是：电力变压器故障中的50％可以通过使用适当的在线监测手段进行预防，这些手段包括实时监测变压器油中的水分含量和溶解气体。油中水分降低了变压器油的绝缘性能，同就收入损失和品牌信誉损害两项而言，最严重的情况就是意外性电力中断。在典型的大型公共设施范围内，每年平均会有六个变压器出现但是如果您的监测系统发出错误警报或者需要定期保养，那么你就可能因为无法预测即将发生的故障而浪费时间和损失金钱。你需要一个可以为您完成所有工作的在

系统重新进行了设计，以期最大程度地消除误报并提供可靠的长期趋势。您可以获得真实的数据，用于安全的延长您的电力变压器寿命所使用以及简化主要设备投资决策，例如：当维护或改造现有变压器时。我们了解您在这个行业中所面临的压力。逐步老化的电力变压器，如果更换即昂贵又费时。一旦出现故障，则会付出巨大的代价。在线监测可以解决这个问题。但是如果

测量参数 ? 氢气H 2?一氧化碳CO ?二氧化碳CO 2?甲烷CH 4?乙烷C 2H 6?乙烯C 2H 4?维萨拉Optimus DGA 监测装置为什么会如此不同？用于变压器状态监测的维萨拉Optimus DGA OPT100监测系统是基于本公司几十年来对客户需求的关注和理解以及现有的设备研究，包括利用我们80年的安全行业和严苛环境下的传感器和检测设备生产经验，精心设计的一款巅峰之作。可在任何地方使用的装置不锈钢管，IP66级温控机箱，磁力泵和磁力阀门意味着其具有卓越的性能和耐用性，适用范围从北极可以延伸到热带地区。不存在替换或维修产生的耗材。针对无障碍监测的智能功能用于变压器的维萨拉O p t i m u s D G A

变压器油色谱分析的基本原理及应用

变压器油色谱分析的基本原理及应用字数：2509 字号:大中小摘要:文中阐述了采用色谱分析判断变压器内部故障的意义、原理及方法,并列举了采用色谱分析判断变压器故障的实例。关键词:变压器色谱分析潜伏性故障概述油色谱分析作为在线检测变压器运行的一项有效措施,由于它做到了监测时不需要将设备停电,而且灵敏度高,与其他试验配合能提高对设备故障分析准确性,而且不受外界因数的影响,可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测。因此变压器油色谱分析已真正成为发现变压器等重要电气设备内部隐患、预防事故发生的有效途径,在严格色谱分析工作的开展下,使设备的潜伏性故障得到及时消除,确保变压器等设备安全稳定运行。 1.绝缘油色谱分析的基本原理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,产生少量的低于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,当充油电气设备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。 2.绝缘油色谱分析的方法 2.1故障下产气的累计性充油电力设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体,大部分会溶解与油中,随着故障的持续,这些气体在油中不断积累,直至饱和甚至析出气泡。因此,油中故障气体的含量及其积累程度是诊断故障存在与发展的一个依据。 2.2故障下产气的速率正常情况下充油电力设备在热和电场的作用下,同样老化分解出少量的可燃性气体,但产气速率应很慢。有的设备因某些原因使气体含量超过注意值,不能断定故障;有的设备虽低于注意值,如含量增长迅速,也应引起注意。产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显,可以进一步确定故障的有无及性质。因此,故障气体的产气速率,也是诊断故障的存在与发展程度的另一个依据。 2.3故障下产气的特征变压器等电力设备内部不同故障下,产生的气体有不同的特征。如:局部放电时会有

变压器色谱在线监测系统及其关键技术

变压器色谱在线监测系统及其关键技术 1 引言变压器是电力系统的主要设备之一，保证变压器的安全可靠运行，对提高电力系统的供电可靠性具有十分重要的意义。变压器油中溶解气体色谱分析的在线监测方法是基于油中溶解气体分析理论，它直接在现场实现油色谱的定时在线智能化监测与故障诊断，不仅可以及时掌握变压器的运行状况，发现和跟踪存在的潜伏性故障，并且可以及时根据专家系统对运行工况自动进行诊断。从变压器安全可靠运行的重要性与变压器油色谱在线监测装置的性价比来看，采用在线监测装置在技术和经济上有显著的优势，既提高了变电站运行的管理水平，又可为状态检修体系奠定基础。因此，变压器油中溶解气体在线监测及故障诊断装置的应用具有重要的现实意义和实用价值。本文中介绍了现有的几种在线监测方法，并以宁波某公司生产的MGA2000-6 型变压器油色谱在线监测系统为例，说明变压器色谱在线监测系统的原理及结构方式。 2 变压器在线监测方法从检测机理上讲，现有油中气体检测产品大都采用以下三种方法。（1）气相色谱法。色谱气体检测原理是通过色谱柱中的固定相对不同气体组分的亲和力不同，在载气推动下，经过充分的交换，不同组分得到了分离，经分离后的气体通过检测转换成电信号，经A/D 采集后获得气体组分的色谱出峰图。根据组分峰高或面积进行浓度定量分析。大部分变压器产品的在线监测都采用气相色谱法，但这种方法具有需要消耗载气、对环境温度很敏感以及色谱柱进样周期较长的缺点。

（2）阵列式气敏传感器法。采用由多个气敏传感器组成的阵列，由于不同传感器对不同气体的敏感度不同，而气体传感器的交叉敏感是极其复杂的非线性关系，采用神经网络结构进行反复的离线训练可以建立各气体组分浓度与传感器阵列响应的对应关系，消除交叉敏感的影响，从而不需要对混合气体进行分离，就能实现对各种气体浓度的在线监测。其主要缺点是传感器漂移的累积误差对测量结果有很大的影响；训练过程（即标定过程）复杂，一般需要几十到一百多个样本。（3）红外光谱法。红外光谱气体检测原理是基于气体分子吸收红外光的吸光度定律（比耳定律，Beer’s Law），吸光度与气体浓度以及光程具有线性关系。由光谱扫描获得吸光度并通过吸光度定律计算可得到气体的浓度。这种方法具有扫描速度快、测量精度高的特点，但其有价格昂贵。精密光学器件维护量大、检测所需气样较多（至少要100mL）以及对油蒸汽和湿度敏感等缺点。（4）光声光谱法。光声光谱检测技术是基于光声效应，光声效应是由于气体分子吸收电磁辐射（如红外线）而造成。气体吸收特定波长的红外线后温度升高，但随即以释放热能的方式退激，释放出的热能使气体产生成比例的压力波。压力波的频率与光源的截波频率一致，并可通过高灵敏微音器检测其强度，压力波的强度与气体的浓度成比例关系。由敏感元件（微音器或压电元件）检测，配合锁相放大等技术，就得到反映物质内部结构及成分含量的光声光谱。光声光谱方法的检测精度主要取决于气体分子特征吸收光谱的选择、窄带滤光片的性能和电容型驻极微音器的灵敏度；分析所需样品量小（仅需2mL～3mL），不需载气。其主要缺

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 C2H2 2 2 2 0.1 0.1 0.1 0.1 2、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。

变压器油的气相色谱分析与研究

变压器油的气相色谱分析与研究摘要】以某公司送来两台运行中变压器的油样，经色谱分析，其中台有C2H2气体（4.9PPm）为例，以实例分析说明：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。关键词】压器油；色谱分析；气相色谱；误差分析 1. 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。 2. 实例 1）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

油中气体分析技术综述

变压器油色谱在线监测目前110kV及以上等级的大型电力变压器及电抗器主要采用油纸绝缘结构。绝缘油同时承担着绝缘介质和冷却媒质两方面的作用。在热和电的作用下，绝缘油会逐渐老化、分解而产生各种低分子烃、氢气以及有机酸和石蜡等。而以纤维素为基础的固体绝缘材料（纸和纸板）发生劣化分解时，除释放出水、醛类、酮类和有机酸外，还会产生相当数量的一氧化碳和二氧化碳。变压器油中溶解的各种气体分析的相对数量形成速度主要取决于故障能量的释放形式以及故障的严重程度，所以根据色谱分析结果可以进一步判断设备内部是否存在异常，推断故障类型及故障能量等。对变压器油中溶解气体的分析是变压器故障诊断采用的基本方法，通过对其的分析能够发现变压器的过热、局部放电等潜伏性故障。气相色谱分析具有选择性好、分离性高、分离时间快（几分钟到几十分钟）、灵敏度高和适用范围广等优点。但常规的色谱分析是一套庞大、精密而复杂的检测装置。整个分析时间长，需熟练的试验人员，对环境的要求高，整套设备体积较大，只适用于在试验室内进行检测。且油样从现场采集后运送到试验室进行分析，不仅耗时而且采样、运输、保存过程中还会引起气体组份的变化，更不能做到实时在线监测。为了实现在线监测油中气体分析，需要简化色谱分析装置，使之适用于在线监测和现场检测[2]。变压器油中溶解气体在线监测原理如图1-1-1所示[3]。图1-1-1. 变压器油中溶解气体在线监测系统结构框图监测过程可分为以下4部分： a.进行油气分离，从油中分离出需要检测的混合气体； b.利用气体分离技术把几种气体分离，再用气体检测器把气体浓度信号转

换成电压或电流信号； c.数据采集系统进行A/D转换，将电压或电流信号转换成数字信号，并上传到工作站； d.工作站软件根据各种气体的含量对变压器运行状态进行评估，预测变压器潜伏性故障。在变压器溶解多种气体检测中，油中汲取气体是一个重要环节。英国中央发电局(CEGB)认为产生测量误差的原因多半是在脱气阶段。实现变压器油中多种气体在线监测，油气分离模块必须能在线、自动分离出油中溶解多种(至少六种以上)气体，并且不对变压器油箱中的油形成污染，另外油气平衡时间相对较短，一般应小于24小时，对于一些变压器运行过程中出现“紧急情况”需在线监测系统来自动看护，如内部故障发展速度较为迅速，还需要在线监测系统油气分离时间达到2小时，甚至更短。另外，油气分离的关键元件使用寿命应能满足在线监测产品正常使用，一般情况下应大于六年。 1.1.1几种常用的油气分离方法目前油气分离技术按其取气方法可分为高分子聚合物分离方法、真空泵法、油中吹气法等几大类，其中平板分离膜、毛细管、血液透析装置、中空纤维等都属于高分子聚合物分离方法的不同运用形式。美国Sevenron公司就采用医学上的血液透析装置，研制出TrueGas变压器油中溶解气体在线监测系统。该方法透气快，效果好，但此种装置价格昂贵，在我国使用较少。目前应用比较多的几种在线油气分离方法主要有平板高分子透气膜法、真空脱气法、载气脱气法、动态顶空平衡法、动态顶空脱气法和中空纤维脱气法几种。 1.平板高分子透气膜法这种方法的原理是利用某些合成材料薄膜（如聚酰亚胺、聚四氟乙烯、氟硅橡胶等）的透气性，让油中所溶解的气体经薄膜透析到气室里。当渗透时间相当长后，透析到气室的气体浓度c将达到稳定，它与油中溶解气体的浓度v 之间的关系如图1-1-3所示。这样，测出气室中的各气体浓度就可以换算出油中气体的含量。

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

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。表2 变压器油的气相色谱分析在绝缘监督中具有很重要的作用：第一，可检测设备内部故障，预报故障的发展趋势，使实际存在的故障得到有计划且经济的检修，避免设备损坏和无计划的停电；第二，当确诊设备内部存在故障时，要根据故障的危害性、设备的重要性、负荷要求和安全及经济来制定合理的故障处理措施，确保设备不发生损坏；第三，对于已发生事故的设备，有助于了解设备事故的性质和损坏程度，以指导检修。三、气相色谱分析过程气相色谱分析是一种物理分离分析技术，分析程序是先将取样变压器油经真空泵脱气装置将溶解

变压器油中溶解气在线监测综述

变压器油中溶解气体在线监测综述（长沙理工大学化学与生物工程学院应用化学专业) 摘要变压器油中溶解气体的分析是获取变压器运行状态信息的重要手段之一。本文综述了国内外变压器油中溶解气体在线监测技术的现状,提出了目前存在的问题及今后的发展趋势。关键词电力变压器变压器油溶解气体分析在线监测发展趋势电力变压器在电力系统中属于最重要和最昂贵的设备之列,同时也是导致电力系统事故最多的设备之一。其运行状态的好坏直接关系着电力系统的安全,稳定运行,因而如何及时，准确地检测出电力变压器的早期潜伏性故障就显得十分重要。为确保变压器的安全运行,许多国家研究了多种技术来监测和诊断变压器故障。其中变压器油中溶解气离线色谱分析法因其能够在变压器运行过程中进行，不受外界电场和磁场的影响,而且可以发现设备中一些用局部放电法所不能发现的缺陷(如局部性过热等），故得到了广泛认可。但近几年,因离线监测试验环节较多，操作手续较繁，检测周期较长，而且难以发现类似匝间绝缘缺陷等故障。因而国内外都已致力于在线色谱监测装置的研制,以实现连续监测,及时发现故障。下面从在线监测方法类别及其典型的监测仪器作介绍。一、研究现状 1、在线监测技术方法类别在线监测技术主要根据脱气原理不同,检测的气体不同可分为两类，单组份气体在线检测技术和多组分气体在线检测技术。 1.1单组份气体在线检测技术最主要的特征是在线监测变压器油中如:Ｈ2、C２H２、微水等某一特征气体组分含量或以它为主的混合气体浓度，不进行气体组分分离而直接测量气体体积分数。又可细分为： (１）测量可燃性气体总量可燃性气体总量指Ｈ2、CO和各种气态烃类含量的总和。这类装置以日本三菱电力公司TCG检测装置为代表，只给出可燃性气体的总量，不能给出某一组分的单独含量。大连地区220kV及以上变压器安装的加拿大HＹDRAＮ2０1ｉ早期故障在线装置,监测4种主要故障气体（H2、CO、C２H4、C２H2）的总和，当气体数值偏离基线值,设备提示不同程度的报警,从而采取适当维护措施,这一点正符合状态维修的原则。 (２)测量单一H2组分当设备内部存在局部过热或局部放电时，所产生的分解气体大多都含有氢气,

油浸式变压器运行中的检查内容项目

油浸式变压器运行中的检查内容项目变压器的运行情况，可通过仪表，保护装置及各种指示信号等设备来反映，对仪表不能反映的问题，需值班人员去观察、监听，及时发现，如运行环境的变化、变压器声音的异常等等。经常有人值班的，每天至少检查一次，每星期进行一次夜间巡视检查。无固定值班人员的至少每两个月检查一次。在有特殊情况或气温急变时，要增加检查次数或进行即时检查。 1．监视仪表变压器控制盘的仪表，如电流表、电压表、功率表等应1~2h抄表一次，画出日负荷曲线。在过负载下运行时，应每0.5h抄表一次，表计不在控制室时，每班至少记录两次。 2．监视变压器电源电压电源电压的变化范围应在士5%额定电压以内。如电压长期过高或过低，应通过调整变压器的分接开关，使二次电压趋于正常。 3．测量三相电流是否平衡对于Y、Yn0接线的变压器，线电流不应超过低压侧额定电流的25%，超过时应调节每相负荷，尽量使各相负荷趋于平衡。 4．变压器的允许温度和温升 (1)允许温度变压器在运行时，要产生铜损和铁损，使线圈和铁芯发热。变压器的允许温度是由变压器所使用绝缘材料的耐热强度决定的。油浸式电力变压器的绝缘属于A级，绝缘是浸渍处理过的有机材料，如纸、木

材和棉纱等，其允许温度是105℃。变压器温度最高的部件是线圈，其次是铁芯，变压器油温最低。线圈匝间的绝缘是电缆纸，而能测量的是线圈的平均温度，故运行时线圈的温度应≤95℃。电力变压器的运行温度直接影响到变压器的输出容量和使用寿命。温度长时间超过允许值，则变压器绝缘容易损坏，使用寿命降低。变压器的使用年限的减少一般可按“八度规则”计算，即温度升高8℃，使用年限减少1/2。试验表明：如果变压器绕组最热点的温度一直维持在95℃，则变压器可连续运行20年。若绕组温度升高到105℃，则使用寿命降低到7.5年，若绕组温度升高到120℃，使用寿命降低到2.3年，可见变压器使用寿命年限主要决定于绕组的运行温度。变压器绕组温度与负载大小及环境温度有关。变压器温度与环境温度的差值叫变压器的温升。对A级绝缘的变压器，当环境温度为40℃（环境最高温度）时，国家标准规定绕组的温升为65℃，上层油温的允许温升为45℃，只要上层油温及温升不超过规定值，就能保证变压器在规定的使用年限内安全运行。允许温度=允许温升+40℃ 当环境温度＞40℃，散热困难，不允许变压器满负荷运行。当环境温度＜40℃时，尽管有利散热，但线圈的散热能力受结构参数限制，无法提高，故不允许超负荷运行。如当环境温度为零度以下时，让变压器过负荷运行，而上层油温维持在90℃以下，未超过允许值95℃，但由于线圈散热能力无法提高，结果线圈温度升高，发热，超过了允许值。

变压器油的色谱分析

浅谈变压器油的色谱分析时间:2011-04-27 15:04来源:《电气世界》朱莉莉，朱明明摘要：从技术和专业管理的角度叙述变电站变压器、互感器内油的气相色谱分析，以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。文章详细介绍了绝缘油、纸热解产气的理化过程。摘要：从技术和专业管理的角度叙述变电站变压器、互感器内油的气相色谱分析，以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。文章详细介绍了绝缘油、纸热解产气的理化过程。并对油样的提取要点进行了论述。最后根据本地区的电网等实际情况，举例说明故障后设备油中气体成份的分析判断。在研究、分析的基础上，论证了色谱分析与电气试验的关系。关键词：变压器色谱油分析 0引言随着地方经济迅速发展，及电气设备的不断更新换代的需要，给我们供电部门不论是从设备上还是技术上提出了更高的要求。为保证供给足够的优质电能，减少停电时间在采取原有的状态检修基础上，进一步实行在线监测。变压器类设备是变电站最关键的设备，它不仅是因为价值昂贵，最重要的是它发生事故后，影响面广，给工农业生产造成巨大的损失。目前对此类设备的安全运行给予高度的重视，而对变压器、互感器等用油的电气设备类最好的监测手段之一，就是对设备内的油进行气相色谱分析，以分析溶解于变压器油中气体来诊断设备内部存在的故障。所以油气相色谱分析在检验充油设备试验中占有十分重要的地位。我们公司从上世纪80年代中期就对220kV、110kV及35kV8000kVA及以上的主变压器、电流互感器、电压互感器、充油套管进行色谱分析，并发现了部分设备存在缺陷，及时处理保证了设备安全正常运行。 1绝缘油、纸热解产气的理化过程变压器的绝缘材料主要是油、纸组合绝缘，变压器内部潜伏性故障产生的气体主要是来源于油和纸的热裂解。热解产气特征与材料的化学结构有着密切的关系，矿物质绝缘油的化学组成是石油烃类;绝缘纸的化学成分是纤维素。在它们的分子结构上有不同类型的化学键，键能越高，分子越稳定，由于具有不同化学键结构的碳氢化合物分子在高温下的不同稳定性，因此需要了解一下绝缘油热裂解产气的一般规律，即产生的烃类气体的不饱和度是随裂解能量密度（温度）的增加而增加的。随着热裂解温度增高的过程裂解的顺序是：烷烃—烯烃—炔烃—焦炭。不同性质的故障，产生气体组份的特征不一样，例如局部放电时产生氢;较高温度过热时产生甲烷与乙烯，当严重过热时也会产生少量的乙炔;电弧故障时产生乙炔和氢气。另外，不同性质和不同能源大小的故障，产气量和产气速度也不一样。初始阶段的潜伏性故障产气少，产气速度慢;故障源温度高、面积大的故障产气多、产气速度快。要明白这个道理，必须对绝缘油、纸在故障下热裂解产气的化学原理有一个基本了解，这对我们分析和判断变压器类设备的故障有所帮助。绝缘油、纸热裂解产气过程所涉及的化学原理主要有：绝缘油、纸的化学结构，热解产气过程的化学反应及其热力动力学。当然还涉及到其他理、化机理如气体的析气、溶解和扩散作用等问题。 2简述