变压器油气相色谱分析方法
变压器油分析气相色谱法-技术方案
变压器油溶解气体分析技术方案北京普瑞分析仪器有限公司2021年 2月25日目录1. 总则 (1)2. 项目简介 (1)3. 项目方案 (1)3.1. 方案一：实验室专用变压器油色谱分析仪（国标配置） (1)3.2. 方案二：氦离子化检测器气相色谱仪（早期微量溶解气体分析） (2)3.3. 方案三：六氟化硫分解产物专用氦离子化气相色谱仪 (4)3.4. 方案四：六氟化硫气体中空气、四氟化碳气相色谱分析仪 (5)3.5. 方案五：醇类分析专用氦离子化气相色谱仪 (5)3.6. 方案五：醇类分析顶空气相色谱仪 (5)4. 设备简介 (5)5. 方案优势 (7)6. 分析方法对比表 (8)1.总则1)本方案阐述了变压器油中溶解气体的分析配置和达到的目的，保证分析成套系统的完整性及设计的合理性。
2)本技术方案所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。
保证提供符合国家有关安全、环保等强制规范要求和现行中国或国际通用标准（若无相关的国内、国际标准，则应满足引进国或所在国国家或国外生产企业的标准）的优质产品。
3)北京普瑞分析仪器有限公司提供的设备是全新的和先进的，并经过运行实践已证明是完全成熟可靠的产品。
4)所有计量单位应采用国际单位制基本单位。
2.项目简介电力变压器是电力系统最重要的设备，其安全运行关乎整个电力系统的安全。
变压器油中溶解气体的种类、含量和变化趋势是反映变压器运行状况好坏的重要依据。
通过检测变压器油中溶解气体的各项指标，已成为监测变压器运行状况的重要依据。
在新绝缘油的溶解气体中，通常除了含有约70%的氮气和30%的氧气以及0.3%左右的二氧化碳气体外，并不含有C1、C2之类的低分子烃；当变压器内部出现过热和放电故障时，变压器绝缘油和内部固体绝缘材料中受热性效应和放电效应作用，油中的一氧化碳、二氧化碳、氢气和微量的低分子烃类气体产生速度和数量就会显著地增加。
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。
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。
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。
变压器油色谱分析试验步骤与方法 变压器操作规程
变压器油色谱分析试验步骤与方法变压器操作规程压器油色谱分析技术已经成为发觉油浸变压器早期故障隐患、故障后分析故障性质与部位等的有效手段之一，油浸变压器的状态检修完全能够以油色谱数据作为依据。
试验对压器油色谱分析技术已经成为发觉油浸变压器早期故障隐患、故障后分析故障性质与部位等的有效手段之一，油浸变压器的状态检修完全能够以油色谱数据作为依据。
试验对变压器定期进行油色谱分析是特别必要也是特别紧要的，它可以在不停电的情况下快速有效地发觉变压器内部的潜匿性故障及缺陷。
特别是对过热性、放电性和绝缘破坏性故障等，不管故障发生在变压器的什么部位，都能很好地反映出来。
气相色谱法也有确定的局限性，如很难判定故障的精准部位，甚至还会由于误判而造成不必要的检修。
油色谱分析的原理变压器大多接受油纸复合绝缘，当内部发生潜匿性故障时，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上升依次裂解产生烷烃、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渐渐老化和分解，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。
当充油电气设备内部存在潜匿性过热和放电性故障时，就会加快这些气体的产生速度，随着故障的进展，分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散，并不断溶解在油中。
故障气体的构成及含量与故障类型和故障严重程度关系紧密。
因此，在变压器、互感器等充油设备运行过程中，定期做油的色谱分析，能尽早发觉设备内部的潜匿性故障，以避开设备发生故障或造成更大的损失。
变压器油色谱分析试验步骤与方法1.取油样方法一般对于变压器油色谱分析试验可在设备运行时进行取油样。
取样前要保证设备不存在负压的情形。
取油样使用的玻璃注射器必需经密封检查试验合格，取样时从设备下部的取样阀门取油样，在特别情况下，也可以从其他取样部位取样，但是所取的油样必需能够代表油箱本体的油。
变压器油中的溶解气体分析方法
变压器油中的溶解气体分析方法随着变压器的使用年限逐渐增长，变压器油中的溶解气体也会越来越多。
这些溶解气体会导致油的劣化和变压器内部部件的氧化腐蚀，从而影响变压器正常运行。
因此，分析变压器油中的溶解气体，了解其类型和含量，对变压器的维护和管理非常重要。
那么，变压器油中的溶解气体分析方法有哪些呢？一、气相色谱法气相色谱法是目前应用较广泛的溶解气体分析方法之一。
该方法适用于水、空气、油和气体中的溶解气体的分析。
变压器油中的溶解气体分析中，气相色谱法可以分析二氧化碳、乙烯、甲烷等气体。
气相色谱法的分析原理是将混合气体样品与气相色谱柱中填充的固定相分离。
气相色谱法具有分离效果好、分离速度快、分析灵敏度高等特点。
但是，气相色谱法需要有较高的分析仪器设备和专业技术，使用成本相对较高。
二、傅里叶变换红外光谱法傅里叶变换红外光谱法是一种将样品吸收红外辐射产生的光谱进行处理以获取样品化学结构信息的分析方法。
在变压器油中的溶解气体分析中，该方法适用于氢气、氧气、氮气、二氧化碳等气体的检测。
傅里叶变换红外光谱法的分析原理是通过改变样品中各种化学键所吸收的红外光的频率来对样品分析。
该方法具有快速、准确、不需要分离样品等优点。
但是，傅里叶变换红外光谱法需要对样品进行前处理，如稀释、过滤等，同时也需要高质量的样品和分析仪器设备。
三、电化学分析法电化学分析法是一种利用电化学方法进行分析的技术。
在变压器油中的溶解气体分析中，该方法适用于氢气、氧气、二氧化碳等气体的检测。
电化学分析法的分析原理是利用电极反应与被测物质间的作用，测定电荷变化或者释放的能量，并进一步计算出被测物质的含量。
该方法具有实时、便捷、经济等优点，但也存在着变压器油中其他成分对溶解气体分析的干扰问题。
综上所述，变压器油中的溶解气体分析方法有多种，每种方法具有不同的优缺点和适用范围。
因此，在实际应用中需要根据分析要求和条件选择合适的分析方法，综合考虑分析精度、成本和可操作性等因素，以实现对变压器油中溶解气体的高效分析和准确检测，提升变压器的正常运行和使用寿命。
变压器油色谱检测标准
变压器油色谱检测标准变压器油色谱检测标准一、范围本标准规定了变压器油色谱检测的仪器校准、分析方法、检测报告内容及其他要求。
本标准适用于电力系统、工厂及大型机械设备等变压器油色谱的检测。
二、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
三、术语和定义变压器油色谱分析（Transformer Oil Chromatography Analysis）：利用气相色谱法对变压器油中溶解气体进行分析的方法。
四、变压器油色谱分析仪器的校准1.仪器应定期进行校准，以保证分析结果的准确性。
2.校准应包括仪器的一般性检查、性能测试和标样验证等环节。
3.校准过程中应采用标准物质进行验证，以确认仪器是否符合使用要求。
五、变压器油中溶解气体的气相色谱分析方法1.样品采集：从变压器底部采集油样，保证油样具有代表性。
2.样品处理：将采集的油样进行脱气处理，将溶解气体分离出来。
3.气相色谱分析：利用气相色谱仪对分离出来的溶解气体进行分析，测定各组分的含量。
4.结果计算：根据测定的数据，计算各组分在变压器油中的浓度。
5.结果判定：根据判定标准，对变压器油的品质进行评价。
六、变压器油中溶解气体的气相色谱分析方法（续）1.方法提要：利用气相色谱法测定变压器油中溶解气体的组分及含量。
2.试剂与材料：正己烷、异丁烷、正丁烷、乙烷、丙烷、丙烯、甲烷、氧气等。
3.仪器与设备：气相色谱仪、色谱柱、检测器等。
4.样品处理：将采集的油样在室温下放置一定时间，使溶解气体充分释放出来。
然后将油样倒入萃取器中，用正己烷萃取溶解气体，收集萃取液。
5.气相色谱分析：将萃取液注入气相色谱仪中进行分析，记录各组分的峰面积或峰高。
5.结果计算：根据记录的峰面积或峰高，计算各组分的含量。
变压器油的气相色谱分析
青海水力发电2/202043绝缘油是天然石油经过蒸馏、提炼、调和得到的一种矿物油，是各种不同分子的碳氢化合物所组成的混合物，其中碳、氢两元素占其全部质量的95%～99%，碳氢化合物主要有烷烃、环烷烃、芳香烃等，其他为氮、氧、硫及极少量的金属元素等。
绝缘油放在变压器里又叫变压器油，主要用于变压器、电抗器、互感器、套管、油断路器等输变电设备，起绝缘、冷却和灭弧的作用。
1 气相色谱分析过程及特征气体气相色谱分析是一种物理分离技术，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度变为电信号，再由记录仪记录下来，并依各组分的先后次序排列成一个个脉冲尖峰，形成了色谱图。
一个脉冲峰表示一种气体组分，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，再经过峰高换算出各气体的浓度。
体征气体：气相色谱分析的特征气体主要有氢气（H 2）、甲烷（CH 4）、乙烷（C 2H 6）、乙烯（C 2H 4）、乙炔（C 2H 2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2）。
总烃即甲烷、乙烷、乙烯、乙炔四种气体的总和。
2 气相色谱判断故障的常用方法2.1 特征气体法根据变压器油中气体的组分和含量可以判断故障的性质和严重程度，判断故障的方法，称特征气体法。
该诊断法对故障性质有较强的针对性，比较直观、方便，但不足是没有明确量化。
可以根据表1结合特征气体来判断故障。
（1）油过热：至少分两种情况，即中低温过热（低于700℃）和高温过热（高于700℃）以上过热。
如油温较低，烃类气体组分中CH 4、C 2H 6含量较多，C 2H 4较C 2H 6少甚至没有；随着温度增高，C 2H 4含量增加明显。
（2）油和纸过热：固体绝缘材料过热会产生大量的CO、CO 2，过热部位达到一定温度后，纤维素逐渐碳化，并使过热部位油温升高，才使CH 4、C 2H 6和收稿日期： 2020-4-10作者简介： 马 妮 女 （1979-） 助理工程师 黄河电力检修工程 有限公司变压器油的气相色谱分析马 妮（黄河电力检修工程有限公司甘肃项目部 甘肃兰州 730094 ）内容提要 早期预测充油电气设备故障对于安全发供电、防止设备出现故障和事故是极其重要的。
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变压器油气相色谱分析方法
2、根据总烃产气速率判断有无故障
根据相对产气速率公式：
r =
C2−C1C1
×1
∆t ×100 公式1
式中：r ——相对产气速率，%/月；
C2——第二次取样测得油中某气体浓度，ul/L ； C1——第一次取样测得油中某气体浓度，ul/L ； △t ——两次取样间隔中实际运行时间，月。
相对产气速率大于10%时，应引起注意。
3、三比值法
这里三比值依据DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，可以计算后对照表格分析。
但需要注意三点：1）此方法应在气体含量达到注意值或产气速率达到注意值时，才可使用。
2）气相色谱分析的各种气体都有，没有为0的气体时，才可使用。
3）气相色谱分析存在误差，要反复测试，确认气体含量的准确性。