绝缘油色谱分析报告
绝缘油试验方法及结果分析
变压器油要充分发挥它在设备中绝缘、散热冷却、 灭弧等多方面的功能作用，必须具备良好的物理特性、 化学特性以及电气特性。
1. 物理特性—外观颜色、密度、运动粘度、凝固点（倾点 ）、（闭口）闪点、界面张力、苯胺点
2. 化学特性—成分组成特性（碳型结构—属什么油基）、 水溶性酸（pH值）、酸值、水分、含气量、氧化安定 性、腐蚀性硫、颗粒度
2 所需设备及材料
钝化剂添加系统（含200kg油桶、磁力泵、三通阀、放气 阀、连接油管）
清洁用抹布、吸油纸足量 防雨用塑料薄膜足量 密封胶 扳手等紧固用工具 220V交流电源（须变电站提供并接至施工现场） 钝化剂适量
3. 管道连接示意图
4. 添加钝化剂操作步骤
退出变压器重瓦斯跳闸保护（带电添加时）。
500kV增城变电 500kV#2主变(B相) 500 站
500kV罗洞变电 ＃2主变压器A相 500 站
SUB－MRG SUB-MRT
1991-1-1 1991-1-1
1992-07-21
日本三菱 MISOBISHI
1993-5-7 三菱MITSUBISHI
229.0 227.4
500kV增城变电 500kV#2主变(C相) 500 站
称量钝化剂 按照添加量为100mg/kg进行计算，即将钝化剂按每10吨添 加1kg的比例计算出需求量并取整至尾数为5或0。例如： 主变铭牌标称油重60吨，则应使用的钝化剂为6kg。
连接管道及电源 根据管道连接图要求，连接好阀门及管道，并确保各个阀门均
处于关闭状态。将油泵电源接好，此时油泵应为关闭状态 。
0 0
0
油源
日本三菱油 尼纳斯油 壳牌油
克拉玛依油 兰炼油 来源不清
绝缘油气相色谱分析实验室间比对结果评估案例分析
绝缘油气相色谱分析实验室间比对结果评估案例分析摘要：比对试验就是按照预先规定的条件，由两个、多个实验室或实验室内部对相同被试品组织实施检测，并进行结果评价。
对于结果评价方法很多，一般我们采用En值法、Z比分数法较多。
本次比对采用En值法评估。
关键词：实验室间比对 En值法结果评估一前言为识别实验室存在的技术问题及实验室间的能力差异，进一步判断和把控实验室的检测能力。
通过对实验室试验设备、检测人员的技术差异分析与方法有效性的评估，实现对实验室检测能力的验证，保证测量的可信度，从而达到实验室分析结果准确、可靠。
实验室间比对包括人员比对、方法比对、设备比对等多种。
比对结果分析方法多种，有En值法、Z比分数法、CD值法等。
比对结果分析准确与否与所选的评估方法有关，同一试验选用不同的评估方法得出的结果不尽相同。
所以，判断法的选择至关重要，应根据比对场景的实际情况选择恰当的判断方法，最好对号入座。
本文选用的En值法，是用于判断测量值的一致性，适用于有标准物质或指定参考实验室的实验室间的比对。
我们指定一权威实验室为参考实验室，以同台变压器油为被试品，将各实验室在同时间、采用同方法下所得的数据与权威实验室进行比对。
二案例分析绝缘油气相色谱分析法是电力充油设备故障诊断的重要手段，因此，其分析结果的可靠性显得尤为重要。
以下就我们对供电单位开展色谱分析实验室间比对工作，依据En值法对结果评估做一简单介绍：本次比对的范围是5家供电单位，通过对各单位报送的数据信息中的氢气及总烃值进行统计，分别与权威实验室进行分析、比较，形成本次实验室间比对结果评估。
2.1采用计算比率值En的方法，评估公式为。
n：为所参加比对的实验室总数；YL：为各实验室检测数据；U:测量不确定度（本案例中取2）；2.2比对评估结果对应以下准则：1、接受准则：En ≤0.7，表明测量结果满意，可以接受；2、拒绝准则：En≥1，表明测量结果不满意，必须查找原因并迅速采取纠正措施；3、临界预防准则：0.7﹤En﹤1，表明测量结果接近临界，基本满意，必须查找原因并采取适当预防措施。
绝缘油中溶解气体色谱分析
绝缘油中溶解气体色谱分析一、未严格按规定进行检测对绝缘油中溶解气体的色谱分析，按《导则》规定，新投运的设备及大修后的设备，投运前至少应作一次检测。
如果在现场进行感应耐压和局部放电试验，则应在试验后再作一次检测。
在投运后的第4、10、30天，应各做一次检测。
若无异常，可转为定期检测。
但对容量在120MVA及以上的发电厂升压变压器，还应在投运后的第一天增加一次。
《规程》中只对新投运的设备作了上述规定，但对大修后的设备本作规定。
对发电厂的升压变压器也未作投运后第一天增加一次检测的规定。
但却增加了对500kV设备在投运后第一天增加一次检测的规定）。
对运行中的变压器和电抗器，《规程》中规定：330kV 及以上的变压器和电抗器（《导则》中还包括容量240MVA 及以上，以及所有发电厂的升压变压器）3个月检测一次；220kV变压器和120MVA及以上的发电厂主变压器6个月检测一次；其余8MVA及以上的变压器（《导则》中还包括66kV 及以上的变压器）1年检测一次。
在我们所进行过安全性评价的单位中，没有一个单位认真执行了上述的所有规定。
如新投运和大修后的变压器，在投运后大都未在第4、10、30天各做一次检测。
一般只是在投运后3个月或6个月，或1年时才进行检测。
二、绝缘油中溶解气体超标（1）绝缘油中出现溶解气体超标不及时进行处理。
《规程》规定，运行设备绝缘油中溶解气体含量超过下列数值时应引起注意：变压器为：总烃>150ppm，氢>150ppm或乙炔＞5ppm（330kV及以上的变压器为1ppm）；套管为：氢>500ppm，甲烷>100ppm，对110kV及以下的套管，乙炔＞2ppm，220~500kV的套管，乙炔>1ppm。
某发电厂一台220kV启动变压器，A相套管绝缘油中含氢量达1010.5ppm，超标一倍多，乙炔含量达1806ppm，超标近千倍，未及时进行处理。
有的单位的主变压器，上述三项指标均有不同程度的超标。
绝缘油气相色谱试验与分析
气体组分
总烃 乙炔 C2H2
氢 H2 总烃 乙炔 C2H2 氢 H2
含量 >220 kV
100 l
150 100
2 150
<110 kV 100 2 150 100 3 150
仅仅根据分析结果的绝对值是很难对故障的严重性做出正确判 断。因此，必须考虑故障的发展趋势，即故障点的产气速率。
产气速率与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的温度等情 况有直接关系。
第二节 变压器油中气体产生机理
油中气体的产生机理与材料的性能及其他外界因素有关。
一、变压器油产气机理
变压器油成分：矿物油，由多种碳氢化合物组成的混合物；其 中碳、氢两种元素占其全部重量95%~99%，其他为硫、氮、氧及 极少量金属元素等。
石油基碳氢化合物主要成分有：环烷烃（CnH2n） （10%~40% ） 、烷烃（CnH2n + 2）（ 50% ）、芳香烃（CnH2n - m）（ 5%~15% ）。
随着制造超高压和特高压大型及特大型充油电力变压器的需 要，国内外都在不断的提高绝缘纸板的性能，如瑞士Weidmann 公司的T系列绝缘纸板、美国Dubeent公司的芳香族聚酰胺纸板 都显示良好的高耐热性和机械性能。由于绝缘纸和绝缘纸板的 介电系数εz为4.5左右，变压器油的介电系数εy仅为2.2，而油纸 绝缘在交流电压下纸层的场强Ey按Ez：Ey = εy：εz分布，油隙 是油纸绝缘结构的薄弱环节。因此，在木质纤维中适当掺合低 介电系数（2.1~3.8）组分的合成树脂纤维的纸板，在超高压大 容量变压器制造中有良好的应用前景。同时，由于采用纸浆成 型的绝缘件稳定性好，强度适中，可以提高绝缘结构的可靠性 。因此，国内已研制出各种由纸浆成型的绝缘件，以此来解决 超高压电力变压器绝缘结构和引线绝缘问题。
绝缘油色谱分析与故障诊断
由于用油量 多 ， 残气 在 出厂 前 已被 大量稀 析 ， 且因为 内部检 而 查 和运输 的需要而放 出了油，直至现场安 装时再重新注 油， 因 此残气浓度较低 。相反 ， 少油设备用 油量少 ， 一般现场 不换油 ， 所 以油 中残气浓度较 高。 套 管油 中溶解气 体注意值采用 甲烷而不是 总烃含量 ， 这是 因为套管 的故障多属放 电性故障 ， 甲烷 比总烃 的放 电特征更加
的碳 氢 化 合 物 的 自由基 ， 些氢 原 子 和 自由 基 通 过 复 杂 的 化 学 这 受 反 应 重 新 化 合 ， 成 Ｃ Ｃ Ｈ 、 Ｉ 、 、 ２４ＣＨ 等 ， 油 明显 。 另外 套 管 主 要 是 受 电 应 力 的作 用 ， 热 应 力 作 用 是 次 要 形 Ｏ、 Ｏ 、 Ｃ－ Ｃ ｈ ＣＩ 、 ２２ 充 ｛ 的， 在出厂试验 时， 能更多地在其 内部产生并残 留氢和 甲烷 ， 可 设 备 内部 故 障 的类 型 以及 严 重 程 度 与 这 些 气 体 的组 分 及 产 气
油 气 Ｃ 和 Ｃ ：其 中 Ｃ Ｃ 大 得 多 ； 部 过 热 导 致 油 过 热 产 生 加 上 套 管 油 量 少 而 且 密 封 性 较 好 ， 不 直 接 向大 气 呼 吸 ， 体 Ｏ Ｏ， Ｏ 比 Ｏ 局 损 失较 小， 以运行 中套 管油中氢气和 甲烷含量 比较高 。 所 烃类 ， 但一般 无 乙炔生产 。为 了确保充 油电气设备 的安全稳定 运 行 ， 用 色 谱 分 析 技 术 分 析 绝 缘 油 中溶 解 气 体 的 含 量 ， 利 以此 判 断充 油 电气 设 备 内部 故 障 的类 型 以 及 故 障 严 重程 度 ， 发 现 是
摘
要 ： 细 介绍 了绝 缘油 油 中溶 解气 体色 谱 分析 方法 以及“ 比值 ” 断法 ， 以 ２ ０ Ｖ 外 海变 电站 １ 变和 新会 双 水 发 电厂 ｛ 详 三 判 并 ２ｋ 主 ≠ ！ ５
绝缘油的气相色谱分析资料
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色谱图主要参数>> （2）保留时间
进样信号：当试样注入时，由于压力的突然变化或液体瞬间气
化切断气流，都会使检测器产生一个不大的输出信号，如图中
的O点。
死时间 tm：不能被固定相吸附或溶解的惰性组分（如空气、惰 性气体等）从进样到出峰的时间，如图中的OA段，此峰也叫空 气峰。tm反映色谱柱中空隙体积的大小。
②半峰宽 Y1/2：指色谱峰在峰高一半处的宽度，如 图中的CH段。 ③峰底宽 Y：指通过流出曲线的拐点所作的切线在 基线上的截距，如图中的IJ段。
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标准偏差σ、半峰宽Y1/2及峰底宽Y之间的关系
K
组分在固定相中的浓度 组分在流动相中的浓度
C S
C
M
在各个组分随流动相移动过程中，不同分配系数的组分在色谱柱中的
运动速度就不同，滞留时间也不一样。分配系数小的组分会很快流出
色谱柱；分配系数较大的组分受到的阻滞力也较大，在固定相中停留
的时间较多，移动较慢。这种分配在柱管中要进行103~106次。这就使
这种借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。
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1固定相也可以是固体或者液体
色谱法又可分为:
• 气-液色谱法 • 气-固色谱法 • 液-液色谱法 • 液-固色谱法
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1.2 气相色谱法的原理和分类
（3）分析速度快。由于计算机的应用，甚至在几秒钟即 可获得精确的分析结果。
（4）应用范围广。气相色谱法可以分析气体、易挥发的 液体和固体样品。就有机物分析而言，应用最为广泛，可 以分析约20%的有机物。此外，某些无机物通过转化也可 以进行分析。
绝缘油色谱分析报告
宁夏大地股份有限公司3#电炉
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
A相
B相
C相
H2
7.12
4.13
5.10
≦150
CO
20.12
18.23
18.41
CO2
578.54
558.93
473.68
CH4
1.34
0.92
1.56
C2H6
0.30
0.18
分析意见
A、B相乙炔超过注意值，C相乙炔、总烃超过注意值
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司35kV 1#动力变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
H2
21.83
≦150
CO
71.56
CO2
236.16
CH4
1.82
C2H6
0.16
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司1#电炉
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
A相
B相
C相
H2
4.86
14.85
3.26
≦150
CO
43.88
41.00
绝缘油色谱分析及故障诊断探讨 冯然
绝缘油色谱分析及故障诊断探讨冯然摘要：目前，电力企业大多使用油浸式变压器，绝缘纸作为绝缘材料，当设备内部发生故障时就会产生一些可燃气体，而油对这些气体有一定的溶解能力，因此我们通过分析油中各种气体的含量可以判断变压器是否存在故障，以及故障类型及发展趋势。
关键词：绝缘油色谱；故障诊断；探讨前言绝缘油气相色谱分析技术是检测变压器潜伏性故障的有效手段，本文介绍了绝缘油气相色谱技术在故障分析中的应用，以提高工作效率，确保电力企业的高效率运行，促进电力企业更为长远的发展。
1绝缘油色谱异常原因1.1绝缘中存在局部放电主变压器绝缘结构具有一些缺陷，如果外施电压达到一定强度，绝缘结构会发生放电现象，这种现象只在绝缘结构局部发生，即所谓的绝缘结构局部放电。
这种放电现象，并不能立即对主变压器造成巨大损害，相反，它是对主变压器绝缘结构的一种缓慢侵蚀，当这种侵蚀达到一定程度时，就会产生质变，使主变压器烧毁[1]。
1.2导电部件局部过热主变压器内部有许多金属部件，这些金属部件接触不良会严重影响主变压器散热，即通常所称电阻异常型过热时间。
导电部件局部过热，会增加导电回路尾部电阻，损耗与电阻之间属正比关系，接触电阻与接触压力成反比关系，金属部件之间的接触电阻增大会使接触压力减少，从而增大接触部位的发热量，产生高温，如果这种高温状态一直持续，达到一定程度，往往会使主变压器烧毁。
1.3潜油泵故障潜油泵的主要作用是强迫变压器内的油进行冷热交替循环，潜油泵的油流主要通过油流继电器进行监视。
潜油泵用在强油循环变压器，油流继电器对潜油泵工作情况进行监视，强油循环冷却是大型变压器大多采用的冷却方式，潜油泵出现故障，变压器内油就不能完成有效循环，影响散热，造成过热故障，影响变压器主绝缘寿命。
2油中溶解气体分析和故障诊断2.1特征气体法变压器油大多采用矿物绝缘油，其主要成分是碳氢化合物，由于放电或过热可以使某些C－H键和C－C键断裂，断裂后这些自由基会重新结合形成氢气和低分子烃类气体，根据释放的能量不同产生的气体不同，乙烯一般在500℃下生成，乙炔一般在800℃－1200℃的下生成，因此，变压器在不同故障时放热能量不同产生气体也不同，我们可以通过特征气体的含量来判断变压器的故障类型。
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B相
C相
H2
8.93
4.81
2.93
≦150
CO
23.39
22.45
22.81
CO2
478.63
617.35
601.37
CH4
0.84
0.97
0.95
C2H6
0.10
0.36
0.10
C2H4
0
0.66
0.11
C2H2
0
0.70
0
≦5
总烃
0.94
2.69
1.16
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
CO2
5258.72
CH4
11.00
C2H6
99.40
C2H4
11.69
C2H2
0
≦5
总烃
122.09
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司35kV2#水泵变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
H2
35.03
0.16
C2H4
0.95
0.34
1.30
C2H2
0.18
0
4.59
≦5
总烃
2.77
1.44
7.61
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司4#电炉
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
A相
B相
C相
H2
12.39
6.34
H2
2.00
≦150
CO
33.51
CO2
333.08
CH4
0.54
C2H6
0.22
C2H4
0.98
C2H2
0
≦5
总烃
1.74
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司110kV 2#主变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
分析意见
A、B相乙炔超过注意值，C相乙炔、总烃超过注意值
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司35kV 1#动力变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组值
H2
21.83
≦150
CO
71.56
CO2
236.16
CH4
1.82
C2H6
0.16
1.22
1.30
0.70
C2H4
8.28
8.08
6.12
C2H2
2.71
2.31
2.16
≦5
总烃
14.23
13.47
10.20
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司2#电炉
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
37.09
≦150
CO
144.21
125.39
202.63
CO2
1193.55
1107.18
1160.48
CH4
13.66
6.58
167.81
C2H6
7.16
2.62
52.7
C2H4
46.63
22.98
218.82
C2H2
18.37
14.44
28.53
≦5
总烃
85.82
46.62
467.86
≦150
C2H6
1.20
C2H4
10.23
C2H2
19.75
≦5
总烃
35.38
≦150
分析意见
乙炔超过注意值
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司35kV 1#水泵变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
H2
43.63
≦150
CO
93.97
≦150
CO
157.77
CO2
546.43
CH4
4.54
C2H6
1.46
C2H4
0.39
C2H2
0
≦5
总烃
6.39
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司110kV 1#主变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
C2H4
1.05
C2H2
2.89
≦5
总烃
5.92
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司35kV 2#动力变
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
H2
20.51
≦150
CO
70.38
CO2
297.94
CH4
4.20
委托单位
宁夏大地股份有限公司3#电炉
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
A相
B相
C相
H2
7.12
4.13
5.10
≦150
CO
20.12
18.23
18.41
CO2
578.54
558.93
473.68
CH4
1.34
0.92
1.56
C2H6
0.30
0.18
H2
1.96
≦150
CO
12.34
CO2
239.61
CH4
0.35
C2H6
0.26
C2H4
0.11
C2H2
0
≦5
总烃
0.72
≦150
分析意见
正常
审核：分析人：
绝缘油色谱分析报告
委托单位
宁夏大地股份有限公司1#电炉
分析日期
2015.03.20
气
体
组
分
含
量
µL/L
组分
组分含量
（运行设备）
组分含量注意值
A相
B相
C相
H2
4.86
14.85
3.26
≦150
CO
43.88
41.00
31.00
CO2
652.96
643.89
630.63
CH4
2.02
1.78
1.22
C2H6