油中气体的气相色谱分析技术概述

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1、油中气体的气相色谱分析技术概述制作：王炜气相色谱分析法以发现充油设备早期潜伏性故障为主，是一种灵敏、有效的方法。电气试验以发现暴露性故障为主，发现时故障已发展到一定程度或已然形成。气相色谱技术包括检测技术和分析技术。变压器油的分解特性：乙烯生成的温度高于甲烷和乙烷，约为500℃。乙炔约在800－1000℃生成，低于800℃时只有少量生成。油氧化反应(老化反应)时，有少量CO和CO2生成。油碳化成颗粒的温度是500－800℃。所以在特定温度下，含有一种气体产气率出现最大值，随温度升高，产气率最大的气体依次为

2、甲烷→乙烷→乙烯→乙炔。气体的分析对象：根据我国现行标准，主要对以下气体进行分析：H2氢气CH4甲烷、C2H6乙烷、C2H4乙烯、C2H2乙炔CO一氧化碳、CO2二氧化碳其中CH4甲烷、C2H6乙烷、C2H4乙烯、C2H2乙炔之和称为烃类气体总和，简称总烃。油中气体的来源：由故障产生。由材料老化产生。由其他非故障引起。故障判定及分类：依据导则规定的油中气体含量限值即注意值，但注意值不是设备是否能够继续运行和真正存在故障的唯一标准，当达到注意值时，应追踪分析，查明原因，加强监视。注意值包括两个方面，气体含量注

3、意值和气体增长率注意值。气相色谱分析技术内容：气相色谱分析技术内容包括分析油中气体产生的原因及变化、明确判断有无故障和故障性质及严重程度、判断故障的发展趋势、提出相应的应对措施等。一、故障性质分析判断故障性质的方法常见的有四种，其中最常用的是特征气体分析法和三比值判断法。特征气体判断法故障类型主要气体次要气体油过热CH4C2H4H2C2H6油和纸过热CH4C2H4COCO2H2C2H6油纸中局部放电H2CH4COC2H2C2H6CO2油中火花放电H2C2H2油中电弧H2C2H2CH4C2H4C2H6油、纸中

4、电弧H2C2H2COCO2CH4C2H4C2H6固体绝缘受热分解COCO2三比值法三比值是指C2H2／C2H4、CH4／H2、C2H4／C2H6三项比值，从这三项比值的大小和规律来判断充油设备内部存在的故障，这种方法称为三比值判断法。三比值法中，对应于一定的比值范围，以不同的编码表示出来，利用编码规则判断故障性质和严重程度。气体比值范围比值范围的编码C2Ｈ2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6＜0.1010≥0.1～＜1100≥1～＜3121≥3222编码组合故障类型判断故障实例(参考)C2H2/C2H

5、4CH4/H2C2H4/C2H60（过热性）01低温过热(低于150℃)绝缘导线过热，注意CO和CO2的含量，以及CO2/CO值20低温过热(150～300)℃分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焯接不良，涡流引起铜过热，铁心漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁心多点接地等21中温过热(300～700)℃0，1，22高温过热(高于700℃)10局部放电高温度、高含气量引起油中低能量密度的局部放电1（放电性）0，10，1，2低能放电引线对电位未固定的部件之间连续火花放电，分接抽头引线和油隙闪络，不同电位之间的

6、油中火花放电或悬浮电位之间的火花放电20，1，2低能放电兼过热2（严重放电性）0，10，1，2电弧放电线圈匝间、层间短路，相间闪络、分接头引线间油隙闪络、引线对箱壳放电、线圈熔断、分接开关飞弧、因环路电流引起电弧、引线对其他接地体放电等20，1，2电弧放电兼过热三比值法的应用原则：1．只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障时，气体比值才是有效的，并应予计算。2．假如气体的比值与以前的不同，可能有新的故障重叠在老故障或正常老化上。为了得到仅仅相应于新故障的气体比值，要从最

7、后一次的分析结果中减去上一次的分析数据，并重新计算比值(尤其是在CO和CO2含量较大的情况下)。在进行比较时，要注意在相同的负荷和温度等情况下和在相同的位置取样。3．由于溶解气体分析本身存在的试验误差，导致气体比值也存在某些不确定性，因此在使用比值法判断设备故障性质时，应注意各种可能降低精确度的因素（主要是检测因素），尤其是对正常值普遍较低的电压互感器、电流互感器和套管，更要注意这种情况。其他分析方法气体含量变化分析法①氢气H2变化任何热和电方面的故障都会生成H2，温度越高，H2与总烃的比例越低，但绝对值越

8、高。高、中温故障H2与总烃比例一般在27％左右。②乙炔C2H2变化当有电弧放电时，乙炔一般占总烃的20－70％。乙炔超标且增长速率较快，可能有高能量放电。③甲烷CH4、乙烯C2H4变化热性故障时两者之和一般可占总烃的80％以上，温度越高，C22H4的比例也增加。④一氧化碳CO、二氧化碳CO2变化变压器中CO的正常值约为800μL／L。CO和CO2气体含量的变化反映了设备内部绝缘材料老化或故障，因此要重视CO和CO