变压器油色谱在线监测系统的分析
变压器油色谱在线监测系统的分析
发表时间：2019-03-19T11:05:39.207Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：孙霞陈沛东谷倩倩
[导读] 摘要：随着经济和科技水平的快速发展，线监测技术又可以称为创新型监测手段，其工作原理是通过相应数据的准确提取和分析找出故障产生的原因，进而为后期的维修提供重要的依据。
(国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐市 830000)
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，线监测技术又可以称为创新型监测手段，其工作原理是通过相应数据的准确提取和分析找出故障产生的原因，进而为后期的维修提供重要的依据。在线检测技术可以对运行中的设备进行实时的动态监测，只要设备运行中出现相应的故障，该系统可以第一时间发现并采取有效的解决措施。并且在线监测技术能够准确测试机械设备的绝缘参数及泄露电流，保证监测结果与实际相对应，提高真实性。因此，通过监测变压器油中溶解的故障特征气体便可以实现变压器内部故障在线实时监测。
关键词：在线油色谱；监测；技术分析；智能化
引言
随着我国社会和经济的快速发展，电力能源的重要性越发凸显出来，在日常生活和生产中对电量的需求不断增加，所以，为了满足人们的需求，国家电网也在不断发展和完善。在科学高速发展的社会背景下，电力供应也逐渐朝智能化发展。变压器在线油色谱监测装置便是在这一时期发展和完善。基于此，本文对在线油色谱监测装置运行技术进行分析，希望可以对今后该装置发展有所裨益。
1概述
色谱法(Chromatography)又叫层析法、色层法，它是一种分离技术。利用试样中各组份在色谱柱中的两相间的分配系数不同，色谱柱的两相:流动相、固定相;色谱柱中一相是不动的，叫作固定相，主要由各种色谱担体、固定液或各类吸附剂等颗粒状物质组成;另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫作流动相。当气态的试样被载气带入色谱柱中运行时，这种利用在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。
2在线油色谱装置的发展现状
变压器在线油色谱监测装置可以对电力网进行综合的把控、测量和分析，对变压器等油浸电力设备进行在线监测，并能够及时精准的反馈各种故障特征气体的浓度及变化趋势，从而对电网运行进行智能化的监控。油色谱在线监测技术的应用至今也几十年了，这段过程中变压器在线油色谱监测装置也在不断的发展和完善，能够检测和分析的气体也越来越多。许多相关公司推出了多种在线监测装置，这些装置各有各的长处和不足之处，都应用了先进的技术。目前油色谱在线监测主要用到的技术有油气分离技术、混合气体分离技术及气体检测技术这三大方面。
3在线油色谱监测装置的工作流程
通过之前变压器在线油色谱监测装置在电网系统的实际应用可以表明，变压器在线油色谱监测装置在变压器的实时监控和故障检测方面可以起到很大的作用。近几年来由于检测器技术、电气自动化技术及色谱柱技术得到了发展，所以变压器在线油色谱监测装置也更加的敏捷和准确。在检测过程中自动化程度有所提高，使得人力更加进一步的解放出来，最显而易见的就是由数据处理器取代人工来确定基线。变压器油色谱在线监测的基本流程是：首先通过变压器放油阀排出油，之后采集样本利用油气分离技术将气体与液体分开，然后利用混合气体分离技术将各种气体分隔开来，将各种气体导入传感单元，通过传感器等各种部件的作用输出响应浓度及含量的信号，然后输出的信号再通过转换，在存储控制模块作用下由通讯模块将数据上传至主控计算机，从而实现人机交互、专家诊断、数据处理、故障诊断、数据存储及历史数据查询等功能，从而实现对变压器的各种数据进行实时监控，使我们充分掌控变压器的运行状况。变压器油色谱在线监测装置有以下几种特征：①油气分离效率高且较为精准，这样可以使得样品分离的气体在组成成分的检测上更加准确。②变压器油色谱在线监测装置其数据处理更加的智能化、便捷化及自动化，提高了样品中气体检测的水平。③变压器油色谱在线监测装置能够适应较为恶劣的检测环境，这样可以确保变压器油色谱在线监测装置在不同检测环境下检测结果的稳定性。
4在线油色谱监测装置关键技术分析
4.1在线监测故障诊断方法
用气相色谱分析法得到变压器油中气体成分及含量后，再对气体种类和含量作深层次的分析可以初步判断出当前变压器的运行状态。通过三比值法和大卫三角形法对变压器油中气体进行诊断和分析，可以确定变压器是否存在故障隐患及隐患类型。三值比较法源于国际电工委员会，是一种利用C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6三种气体含量比值作为诊断的依据。气体比例范围为小于0.1、大于0.1且小于1、大于1且小于3、大于3，在范围内用气体比率代码表示，形成编码规则，然后对照三比值法与变压器的对应关系表，可以初步判断变压器状态：无故障、低能量密度的局部放电、高能量密度的局部放电、低能量的放电（火花）、高能量的放电（电弧）、低于150℃的热故障、150~300℃低温范围的过热故障、300~700℃中温范围的过热故障、高于700℃高温范围的过热故障，然后再用大卫三角形法进行补充诊断。大卫三角形法是通过CH4、C2H4、C2H2三种故障分析诊断，对特征气体三比值法的编码规则进行进一步的补充，在三比值法初步判断故障类型的基础上，用三角形表示故障区域极限值，三种放电故障和三种热故障都能在大卫三角形中找到对应的区域，中间带为放电故障和热故障的混合区。通过这种方法对三比值法进一步分析，精确判断故障类型，便于及时采取针对性的措施。
4.2检测器、色谱基线跟踪及谱峰识别技术
利用气相色谱法来对变压器气体进行检测时，首先要保证检测器的灵敏度较高，现如今一般采用的是广谱型半导体气体检测器，为了能够增加其灵敏度，会在该检测器上面加上纳米晶材料，我们可利用纳米晶独有的颗粒结构来提高气体的检测效率。变压器在线油色谱监测系统中利用色谱基线跟踪来提升定量精准度，而一般色谱基线跟踪技术会采用小波变换技术，利用这种方法对基线进行提取，可以尽可能防止色谱曲线基线出现较大的漂移，从而提高基线跟踪提取的精度。在变压器在线油色谱监测系统的谱峰识别上，现如今已经广泛采用了智能谱峰识别技术，这种技术可以在获取的色谱数据与谱图进行对比时，自动将干扰峰及数据清除，这样可以很好的提高谱峰识别的准确性。
结语
随着经济和电力行业的快速发展，变压器油色谱在线监测系统是在智能化电网以及状态检修技术的平台上发展起来的，它在电力输送
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。
油色谱试验标准
油色谱分析试验标准 一、作业前的准备 （一）人员配置：2人（一人操作、一人监护） （二）工器具：油色谱分析仪，油样振荡器电源，烘干箱，油样注射器、5ML注射器、1ML注射器万用表，点火器 二注意事项 1、开色谱分析仪器前，一定先打开氮气钢瓶总阀，避免钨丝烧坏。 2、色谱分析仪器上的压力表参数：氮气0.32Mpa，氢气0.14Mpa，空气0.14Mpa。 3、注射样品后，当采集波形因某种原因，时间没有完成而停止了，需要等到上一次时间完成后才可开始注射下一次的样品，进行第二次试验。 4、A信号采集的六个峰值分别是：一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、乙烷（C2H6）。 5、检测器A内的塞子，大概30次换一次。 6、开机后，当没有信号显示，检查“检测器”开关是否打开。 7、柱箱温度值不能升高时，检查柱箱温度开关是否打开。 8、变压器油气体色谱分析 油中溶解气体含量的注意值： 总炔 150ppm 乙炔 5ppm 氢气 150ppm ※总炔=甲烷+乙炔+乙烯+乙烷 ppm是每升油中含该气体的微升数（106） 三常见故障 1信号A显示“8300”，信号板A放大板没插好， 2信号B显示“1535”，调节调零旋转扭，若值没有什么变化，可能是信号B的钨丝烧坏或旋转按钮损害，需厂家修理处理。 3量程都是1如： SIGNAL 1 RANGE 1 SIGNAL 2 RANGE 1 4调零、衰减都是“0”。 四操作步骤 1开机 1.1打开空气、氢气、氮气钢瓶总阀。钢瓶总阀上的输出压力表的值在0.4 Mpa ＜压力值＜0.5Mpa，钢瓶压力表小于2Mpa以下，换钢瓶。 1.2打开色谱分析仪器的红色开关。
变压器油中溶解气体在线监测概要
变压器油中溶解气体在线监测方法研究
摘要 (3) 1. 导言 (4) 2. 国内外发展现状及发展趋势 (6) 3. 变压器油中溶解气体在线监测方法的基本原理 (9) 3.1.变压器常见故障类型 (9) 3.2.变压器内部故障类型与油中溶解特征气体含量的关系 (10) 4. 基于油中特征气体组分的故障诊断方法 (14) 4.1.特征气体法 (14) 4.2.三比值法 (15) 4.3.与三比值法配合使用的其它方法 (17)
摘要 电力变压器是电力系统中最主要的设备，同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一，对其运行状况实时监测，保证其安全可靠运行，具有十分重要的意义。变压器油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度，可以作为反映设备异常的特征量。如何以变压器油中溶解气体在线监测为手段，实现对运行变压器潜伏性故障的诊断和预测，是本文的出发点。 本文的目标是研究基于油中溶解气体分析（DGA）的电力变压器状态监测与故障分析方法，通过气体色谱分析方法实现对变压器油中溶解的七种特征气体（氢气H2、甲烷CH4、乙炔C2H2、乙烯C2H4、乙烷C2H6、一氧化碳CO、二氧化碳CO2)组分含量在线实时监测，从而达到对电力变压器工作状态的诊断分析。
1.导言 现代社会对能源的巨大需求促进了电力工业的飞速发展。一方面是单台电力的容量越来越大；另一方面是电力网向着超高压的方向发展，并正组织成庞大的区域性甚至跨区域的大电网。然而，随着电力设备容量的增大和电力网规模的扩大，电力设备故障给人们的生产和现代生活所带来的影响也就越来越大。这就要求供电部门在不断提高供电质量的同时，要切实采取措施来保证电力设备的正常运行，以此来提高供电的可靠性。长期以来形成的定期检修已不能满足供电企业生产目标。激烈的市场竞争迫使电力企业面临着多种棘手的问题，例如如何提高设备运行可靠性、如何有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等。因此，状态检修已成为必然。而状态检修的实现，必须建立在对主要电气设备有效地进行在线监测的基础上，通过实时监测高压设备的实际运行情况，提高电气设备的诊断水平，做到有针对性的检修维护，才能达到早期预报故障、避免恶性事故发生的目的。由此可见，以变压器状态监测为手段，随时对其潜伏性故障进行诊断和预测以及跟踪发展趋势是十分必要的。 对于大型电力变压器，目前几乎大多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，裂解成低分子气体；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。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、扩散作用，就会不断地溶解在油中。同一类性质的故障，其产生的气体量随故障的严重程度而异。由此可见，油中溶解气体的组分和含量在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障的程度，可以作为反映电气设备电气异常的特征量。 溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis简称DGA)是诊断变压器内部故障的最主要技术手段之一。根据GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，可以通过分析油中7种分析组分H2、C2H2、C2H4、C2H6、CH4、CO和CO2的含量来判断并分析故障。通过从油样中分离出这些溶解气体，并利用色谱技术对其进行定量分析。变压器油中溶解的各种气体成分的相对数量和形成速度主要取决于故障点能量的释放形式及故障的严重程度，所以根据色谱分析结果可以进
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。
电力变压器的油色谱判别及分析
电力变压器的油色谱判别及分析 作者：中试高测时间：2013-6-18 阅读： 1 目前，在电力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，中试高测电气变压器油色谱分析仪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。 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1-1。 表1-1 不同绝缘故障气体成分的变化 故障类型主要增大的气体成 分 次要增大的气体成 分 故障类型 主要增大的气体成 分 次要增大的气体成 分 油过热CH4、C2H4H2、C2H6油中电弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油纸过热C2H4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油纸中电弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油纸中局放H2、CH4、C2H2、CO C2H6、CO2受潮或油有气泡H2 油质中火花放电C2H2、H2 根据色谱分析进行变压器内部故障诊断时，应包括： 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。中试高测电气如热点温度、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。 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。 一、特征气体产生的原因 表1-2 变压器内部故障时气体及产生原因
变压器油色谱在线检测装置说明书
OGM-701 变压器油色谱在线监测装置 产品使用手册 山东五岳电器有限公司 2012年11月
目录 1 概述 (2) 2 技术指标 (2) 3仪器工作原理 (2) 4系统组成说明 (3) 5安装装置 (4) 6仪器操作说明 (5) 7装置接线端子图 (6)
1 概述 变压器油色谱在线监测装置能够连续监测运行变压器油中氢气、一氧化碳、乙烯、乙炔气体的含量，已达到检测潜伏性故障的目的。该装置结构设计合理，解决了在线油气分离、自动控制操作程序等关键技术，自动化程度高，分析速度快，便于维护。从而帮助电力系统维护人员及时了解变压器绝缘状况及其劣化趋势，使得发生重大绝缘事故之前，进行计划维修，避免不必要的停机。 仪器的主要特点： 1、全微机化操作 实现了监测器控制、监测周期自动设置等全微机操作，是操作极为方便。 2、高灵敏度的气体传感器 采用性能优秀的高灵敏度的电化学传感器，使分析结果的灵敏度大大提高。 3、自诊断功能 根据国标提供的监测标准，实现了在线故障诊断功能。 4、操作使用简单 使用油色谱在线监测仪不需要专门的操作培训，即便是初学者也能在很短的时间内熟练操作。 2 技术指标 1、仪器监测气体浓度范围及其灵敏度 检测范围 5～2000ppm±10% 灵敏度 5ppm 2、系统电源：AC220v,50Hz,2A以上 3仪器工作原理 根据GB7252-87《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求，油色谱对变压器故障诊断是一个重要的指标。结合当前脱气技术和气体传感器技术的情况，
选用氢气、一氧化碳、乙烯、乙炔4种气体作为变压器的故障特征气体，对产气速率加以重点关注，以气体含量和产气速率两项指标作为故障判断的依据，能及时的反应变压器运行状态，为设备的计划检修过渡到状态检修提供前提条件。 电力变压器油色谱在线监测系统技术方案原理如图1所示。采用高分子透气膜实现自动脱气，通过多次试验，获得平衡转换系数，从而使测量气室中的气体浓度能准确的推断出油中溶解气体的实际浓度。采用高灵敏度气体传感器，连续监测气室中混合气体含量。通讯单元把数据传送到上位机监测软件数据库中，检测软件在把气室中的气体转换成油色谱含量。图2所示，上位机检测软件存储、分析气体的含量，并能够显示气体含量的走势图、进行故障诊断、故障报警。该系统还具有查看历史记录、打印报表、设备档案管理等功能。 图1 电力变压器油色谱在线监测系统 图2电力变压器油色谱在线监测软件系统 4系统组成说明 1、油气分离单元 2、数据采集及其系统控制单元
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
变压器油色谱在线监测系统
ES-Y102变压器油色谱在线监测系统 产品说明书福州亿森电力设备有限公司
目录 1、前言..................................................................错误！未定义书签。 2、产品简介 (6) 3、系统组成 (6) 4、工作原理 (7) 5、技术特点 (8) 6、技术参数 (10) 7、装置安装 (11) 8、在线分析及故障诊断专家系统软件 (12)
1、基本介绍 ES-2010油色谱在线监测系统是集控制、测量分析技术于一体的精密设备，对变压器等油浸电力设备进行在线监测，及在线及时准确检测出绝缘油中溶解的各种故障特征气体浓度及变化趋势，这些气体包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等。ES-2010油色谱在线监测系统能够快速准确的进行油色谱分析，实现完全在线监测油浸式电力设备的运行信息，为变压器等油浸电力设备的长期稳定运行提供了可靠保证。 2主要特点编辑 1、独特的内置油循环系统 2、世界最先进的真空脱气方式 3、专用复合色谱柱 4、高灵敏度的气敏传感器 ES-2010 5、高精度恒温控制系统 6、最新诊断技术
7、先进的数据处理算法 3产品简介编辑 系统组成： 系统由前端脱气装置（ESTAM-sp）、数据处理器(ESTAM-sm)和系统分析管理软件(ESTAM-st)三部分组成 系统特点： ◆油气分离采用一体化气室，密封性能好 ◆高性能渗透膜抗压力强、平衡快、使用寿命长 ◆数据采集器可自动检测并储存多天的检测数据，主控计算机随时实施数据上传 ◆系统数据处理软件实现数据自动上传、自动捕峰、自动出峰增益和自动故障诊断 ◆系统数据通讯支持TCP/IP网络协议，可实现远程检测诊断和系统远程维护 ◆系统检测前端小，便于维护和现场安装 ◆全汉化软件系统，界面友好、操作方便 在线油色谱检测系统 技术参数：
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
油色谱在线监测系统调试手册
ES-2010 变压器油色谱在线监测系统 使 用 手 册 第一章 基本说明 福州亿森电力设备有限公司非常感谢您选用 ES-2010 变压器油色谱在线监测系统。为确保安全正确的使用本系统，请在使用前一定详细阅读本使用手册。阅读后请妥善保存，以便必要时查阅。 本使用手册在安全规程上采用如下三种方式强调一些重要事项： 警告 这种警示栏是指对生命和健康有一定危险的提示。忽视这种警告可能导致严重的或 致命的伤害。 1.1 规定用途 ES-2010 变压器油色谱在线监测系统是用于电力变压器油中溶解气体的在线分析与故障诊断，适用于 110kV 及以上电压等级的电力变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。 当心 ES-2010系统是否只用于规定的用途，由用户负责。为了安全起见，在系统的安装、改进投入运行和更新过程中，事前未经本公司同意不能进行其他未授权的作业。 否则可能危害本系统和变压器的安全运行。在变压器油的处置上一定要遵守当地的 环境保护条例。 警告 必须严格遵守所有有关的防火规程。 当心 这种警示栏是指对本设备和用户的其他设备有一定危险的提示，但不会导致严重的 或致命的伤害。 注意 这种提示是对某一事项的重要说明。
1.2相关标准 本设备引用下列标准，通过引用标准中的相关条文构成本标准的条文。由此规定了本设备的技术要求、验收规则、检验方法、适用范围、包装要求、标志、运输及储存。 （1 ）GB1094 －1996 电力变压器 （2 ）GB2536 －1990 变压器油 （3 ）GB7597 －1987 电力用油取样方法 （4 ）GB/T507 －1986 绝缘油介电强度测定法 （5 ）GB/T7601 －1987 运行中变压器油水分测定法 （6 ）GB/T14542 －93 运行中变压器油的维护管理规定 （7 ）DL/T 596 －1996 （2005 复审）电力设备预防性试验规程 （8 ）DL/T 572 －1995 （2005 复审）电力变压器运行规程 （9 ）GB /T 7252 --- 2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则 （10 ）GB/T17623 －1998 绝缘油中溶解气体组份含量的气相色谱测定法 （11 ）GB/T 2423 －2001 电工电子产品环境试验 （12 ）GB/T 17626 －1998 电磁兼容试验和测量技术 （13 ）GB/T 13384 －1992 机电产品包装通用技术要求 （14 ）GB190 — 1990 危险货物包装标志 （15 ）GB5099 －1994 钢质无缝气瓶 （16 ）GB/T 9361 －1988 计算站场地安全要求 （17 ）GB 4943 －2001 信息技术设备的安全 （18 ）GB/T 2887 －2000 电子计算机场地通用规范 （19 ）GB 4208 －1993 外壳防护等级（IP 代码） 1.3安全规程 从事本设备的安装、投入运行、操作、维护和修理的所有人员 ◆必须有相应的专业资格。 ◆必须严格遵守各项使用说明。 ◆不要在数据处理服务器上玩电子游戏、浏览网页。 ◆不要在数据处理服务器上任意安装软件，避免不必要的冲突。 违章操作或错误使用可能导致： ◆降低设备的使用寿命和监测精度。 ◆损坏本设备和用户的其他设备。 ◆造成严重的或致命的伤害。
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。
运行中变压器油质量标准
对应的旧标准:GB 7595-1987 中华人民共和国国家标准 运行中变压器油质量标准 Quality criteria of transformer oils in service GB/T 7595-2000 代替GB 7595-1987 前言 本标准是对GB 7595-1987《运行中变压器油质量标准》进行修订。该标准已经实施了十年，对充油电气设备的安全运行发挥了一定的作用，并积累了许多新的经验。现在500kV超高压充油电气设备愈来愈多，对变压器油质量和性能检验方法都提出了更高的要求，因而有必要对该标准的内容进行相应的修订。 本标准的修订工作主要依据多年实践经验和国产油品质量及运行检验技术水平。 主要修订内容有： 1.保留原有十项指标，其中将机械杂质和游离碳两项合并为一项；对闪点、水分两项指标做了修订；给出了含气量指标(原标准为待定)； 2.新增加了三项指标：体积电阻率、油泥与沉淀物和油中溶解气体组分含量色谱分析； 3.将运行中断路器油质量标准单独列出； 4.对补充油和混油规定做了补充和修订；
5.规定了样品的采集方法按GB 7597-1987《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法》执行； 6.将电力变压器、电抗器、互感器、套管油中溶解气体组分含量色谱分析的周期、要求及说明作为标准的附录列入附录A中； 7.将不同电极形状及操作方法对击穿电压测定值的影响作为标准提示的附录列入附录B中； 8.将运行中变压器油的防劣化措施作为标准提示的附录列入附录C中。 本标准自实施之日起，运行中变压器油的质量监督应符合本标准。同时替代GB 7595-1987。 本标准附录A是标准的附录。 本标准附录B、附录C都是提示的附录。 本标准由国家经贸委电力司提出。 本标准由国家电力公司热工研究院技术归口。 本标准由国家电力公司热工研究院负责起草。 本标准参加起草单位：国家电力公司热工研究院、东北电力试验研究院、湖北电力试验研究院、四川电力试验研究院、西安供电局。 本标准主要起草人：孙桂兰、孟玉蝉、温念珠、郝汉儒、苏富申、崔志强。 中华人民共和国国家标准 运行中变压器油质量标准 GB/T 7595-2000 代替GB 7595-1987 Quality criteria of transformer oils in service
变压器油中溶解气体在线监测装置(色谱法,7种气体和微水)
GDDJ-DGA变压器油色谱在线监测装置 一、规定用途 GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置是用于电力变压器油中溶 解气体的在线分析与故障诊断，适用于各种电压等级的电力充油变压器、电弧炉变压器、电抗器以及互感器等油浸式高压设备。 二、安全规程 从事本设备的安装，投入运行，操作，维护和修理的所有人员 ◆必须有相应的专业资格。 ◆必须严格遵守各项使用说明。 ◆不要在数据处理服务器上玩电子游戏、浏览网页。 ◆不要在数据处理服务器上任意安装软件，避免不必要的冲突。 违章操作或错误使用可能导致： ◆降低设备的使用寿命和监测精度。 ◆损坏本设备和用户的其他设备。 ◆造成严重的或致命的伤害。 三、GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置简介 GDDJ-DGA 变压器油色谱在线监测装置可实现自动定量循环清洗、进油、油气分离、样品分析，数据处理，实时报警；快速地在线监测变压器等油浸式电力高压设备的油中溶解故障气体的含量及其增长率，并通过故障诊断专家系统早期预报设备故障隐患信息，避免设备事故，减少重大损失，提高设备运行的可靠性。该系统作为油色谱在线监测领域的新一代
产品，将为电力变压器实现在线远程DGA 分析提供稳定可靠的解决方案，是电力系统状态检修制度实施的有力保障。 GDDJ-DGA 系统是结合了本公司在电力色谱自动全脱气装置运行 中近二十年的成功经验，并总结国内外油色谱在线监测的优缺点，倾心打造而成。该系统保持了我公司产品向来所具有的稳定性、可靠性、准确性等方面的优势： ?在线检测H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6、H20(可选)的浓度及增长率； ?定量清洗循环取样方式，真实地反应变压器油中溶解气体状态； ?油气分离安全可靠，不污染，排放和不排放变压器油可由用户自己选择； ?采用专用复合色谱柱，提高气体组分的分离度； ?采用进口特制的检测器，提高烃类气体的检测灵敏度； ?高稳定性、高精度气体检测技术，误差范围为± 10%； ?成熟可靠的通信方式，采用标准网络协议，支持远程数据传输； ?数据采集可靠性高，采用过采样技术Δ－∑模数转换器，24位分辨率，自动校准； ?多样的数据显示及查询方式，提供报表和趋势图，历史数据存储寿命为10年； ?环境适应能力强，成功应用于高寒、高温、高湿度、高海拔地区； ?抗干扰性能高，电磁兼容性能满足GB/T17626 与IEC61000 标准；
套管油色谱分析标准
序号项目周期要求说明 1 油中 溶解气 体色谱 分析 1）新投运及 大修后投运 500kV： 1,4,10,30天 220kV： 4,10,30天 110kV：4,30 天 2）运行中 500kV：3个月 220kV：6个月 35kV、110kV： 1年 3）必要时 1）根据GB/T 7252—2001新装变压 器油中H 2 与烃类气体含量(μL/L)任 一项不宜超过下列数值： 总烃：20；H 2 ：30；C 2 H 2 ：0 2）运行设备油中H 2 与烃类气体含 量( μL/L)超过下列任何一项值时应 引起注意： 总烃：150； H 2 ：150 C 2 H 2 ：5 (35kV～220kV)，1 (500kV) 3）烃类气体总和的产气速率大于 6mL/d(开放式)和12mL/d(密封式)，或 相对产气速率大于10%/月则认为设备 有异常 1）总烃包括CH 4 、C 2 H 4 、C 2 H 6 和C 2 H 2 四种气体 2）溶解气体组份含量有增长趋势 时，可结合产气速率判断，必要时 缩短周期进行跟踪分析 3）总烃含量低的设备不宜采用相 对产气速率进行判断 4）新投运的变压器应有投运前的 测试数据 5）必要时，如： —出口(或近区)短路后 —巡视发现异常 —在线监测系统告警等 2 油中 水分, mg/L 1）准备注入 110kV及以上 变压器的新油 2）投运前 3）110kV及 以上:运行中1 年 4）必要时 投运前 110kV ≤20 220kV ≤15 500kV ≤10 运行中 110kV ≤35 220kV ≤25 500kV ≤15 1）运行中设备，测量时应注意 温度的影响，尽量在顶层油温高于 50℃时取样 2）必要时，如： —绕组绝缘电阻(吸收比、极化 指数)测量异常时 —渗漏油等 3 油中 含气 量, %(体 积分 数) 500kV 1）新油注入 前后 2）运行中： 1年 3）必要时 投运前：≤1 运行中：≤3 1）限值规定依据：GB/T 7595-2008《运行中变压器油质量》 2）必要时，如： —变压器需要补油时 —渗漏油 4 油中 糠醛含 量,mg/ L 必要时1）含量超过下表值时，一般为非正 常老化，需跟踪检测： 1）变压器油经过处理后，油中糠 醛含量会不同程度的降低，在作出 判断时一定要注意这一情况 2）必要时，如： —油中气体总烃超标或CO、CO 2 过高 —需了解绝缘老化情况时，如长 期过载运行后、温升超标后等运行 年限 1～55～1010～1515～20 糠醛 含量 0.10.20.40.75 2）跟踪检测时，注意增长率 3）测试值大于4mg/L时，认为绝缘 老化已比较严重 5 油中 颗粒度 测试 500kV 1）投运前 2）投运1个 月或大修后 3）运行中1年 4）必要时 1）投运前(热循环后)100mL油中大 于5μm的颗粒数≤2000个 2）运行时(含大修后)100mL油中大 于5μm的颗粒数≤3000个 1）限值规定依据：DL/T 1096-2008《变压器油中颗粒度限 值》 2）检验方法参考：DL/T 432-2007 《电力用油中颗粒污染度测量方 法》 3）如果颗粒有明显的增长趋势， 应缩短检测周期，加强监控 6 绝缘 油试验 见12.1节
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果
变压器油色谱在线监测系统原理及应用效果 【摘要】变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，在变压器故障和诊断中单靠电气试验方法往往很难发现某些特殊局部部位的故障和发热隐患，色谱分析已成为检测变压器等充油设备故障的重要手段，这种方法能弥补电气试验方法的不足之处。本文论述了变压器故障诊断及色谱分析诊断的原理，阐述了MGA2000—6系统的工作原理和技术特点及应用情况。 【关键词】在线监测变压器绝缘油色谱分析 1引言 在现代电气设备的运行和维护中，变压器是电力系统的主要设备之一，因结构复杂，影响安全运行的因素较多。变压器在线监测系统通过油色谱分析、微水分析、温度的热效应等综合信息来分析判断变压器的绝缘状况，较好地解决了这些问题。 与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器采集运行中设备的劣化信息，信息量的处理和识别依靠有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些预试项目在线化，还可以引进一些新的能更真实反应设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过渡。 2变压器故障诊断 变压器故障诊断要综合各种检测手段和方法，对检测结果进行综合分析和评判，根据DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》规定的试验项目，各种介质损耗因数的测量作为作为设备状态诊断和检测项目的关键具有重要意义。 目前，电力系统中采用了大量的充油电气设备，采用电气试验的方法对电气设备的绝缘情况进行检测是一个有效的方法。由于有一些设备的早期潜伏或局部故障，如变压器铁心多点接地，变压器内部线圈轻微匝间短路和比较轻微的放电等故障，受试验条件所限，采用电气试验的方法常常检测不出来，但是，如果采用色谱分析方法，对这些设备的绝缘油中溶解的气体进行检测分析，就可以检测出设备故障的所在。
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
变压器油色谱分析装置MT6000说明
◆监测对象 监测变压器类设备油中溶解气体：氢气(H2)，一氧化碳(CO)，甲烷(CH4) ，乙烷(C2H6)，乙烯(C2H4)，乙炔(C2H2) 、微水（H2O，可选）、二氧化碳（CO2，可选）及总烃、总可燃气体。 ◆监测原理 MT6000变压器油中溶解气体色谱在线监测仪主要包含以 下几个关键技术环节：油中取气环节，混合气体分离环节， 气体组分的定量分析环节和故障专家诊断环节。监测仪的心Array脏是一台特制的气相色谱仪，用于测量多种故障特征气体： 氢气(H2)，一氧化碳(CO)，甲烷(CH4) ，乙烷(C2H6)， 乙烯(C2H4)，乙炔(C2H2) 、微水（H2O，可选）、二氧 化碳（CO2，可选）及总烃、总可燃气体含量。在线变压器 油色谱监测仪可以用于带油枕变压器、充氮变压器或高压电 抗器。 变压器油在变压器与监测设备之间通过直径6mm的不锈钢 管道连接，采用世界最先进的紧固技术将油泄露的危险降至 最小。监测仪配备一个内部的油气分离装置，可以将溶解气 体从循环的变压器油中析出来,而后使用高纯度氮气 （99.999%）将样气推入色谱柱，把混合的样气依次分离， 送色谱仪进行检测。 每做一次气相色谱分析后，监测仪采集一次数据。一次完整的色谱分析大约需要40分钟。一旦完成采样和信号处理工作，你可以使用OES-MES软件进行数据的浏览、追踪、分析及故障判断。 变压器油色谱在线监测仪带有环境温度，油中水分和油温测量以及几个用于其它外部装置的4-20mA输入作为可选项。外部的传感器信息可以与故障气体信息进行关联分析，这样可以对变压器的运行状态进行全面的诊断。 ◆主要功能 1.定期监测氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、水（可选）、二氧化碳（可选）及总烃、总可燃气体含量，并实时分析、诊断变压器的工作状态及故障类型 2.系统具备自校准系统，采用标准样气，定期进行校准，保证监测的准确性和可追溯性