充油电气设备油中溶解气体的分析与故障诊断GBT标准介绍.doc

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1、充油电气设备油中溶解气体的分析与故障诊断 编者按：为了帮助广大油务工作者对油中溶解气体色谱分析国家标准的理解和对充油电气设备故障诊断技术提高，我们特邀请国内著名变压器油色谱分析专家和国标制定者国电热工研究院孟玉婵教授级高工撰写有关专题文章，由于文章较长我们将进行连载，敬请广大读者关注。充油电气设备油中溶解气体的分析与故障诊断—GB/T7252GB/T17623DL/T722标准介绍国电热工研究院孟玉婵多年来，应用GC法测DGA含量，并结合电气、化学试验，综合判断变压器潜伏性故障，充分显示了其独特的优点，为及时发现变压器等

2、充油电气设备的隐患，确保其安全经济运行做出了贡献。下面就DGA-GC法分析、诊断充油电气设备内部故障的标准和进展的新动向做一些浅析。§1.国内外有关标准概况一、国外标准• IEC60567-1992《电器设备取气样和油样及分析自由气体和溶解气体的导则》• IEC60599-1999《运行中矿物油浸电气设备溶解气体和游离标准气体分析的解释导则》国外标准的特点：9直接用几种气体的比值进行故障类型判断；给出了不同类型设备的典型故障类型；给出了不同类型设备油中各特征气体浓度的典型值；给出了电力变压器油中产气速率的典型值。基于DG

3、A开展以来所得的大量数据及经验，IEC60599新导则对过去存在的“缺码”、规定过死等不足之处已有了明显的改进，在处理报警值、产气速率等方面也更加符合实际情况中的多样性，因此以过去的大量事例来验证的结果表明其正判率比原IEC599等有显著的提高。DGA诊断过程的建议如上图。二、国内标准• GB/T17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱分析法》• GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》• DL/T722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》本导则、方法制订始于世纪80年代初

4、，分别于86、87、89年颁布。综合了IEC60599《运行中矿物油浸电气设备溶解气体和游离气体分析的解释导则》和IEC60567《电器设备取气样和油样及分析自由气体和溶解气体的导则》中的有关内容，并结合国内从60年代已开始测试和判断的经验。现有国标GB/T17623-1998已非等效（等同）采用了IEC60567-1992内容。本导则虽也非等效（等同）IEC60599-1999，但由于历史原因和应用习惯，在导则中仍然保留了有关测试方法的内容。§2.分析和诊断原理1.分析依据-绝缘油和纸（纸板）的产气原理1）化学过程：a

5、.绝缘油的分解；b.固体绝缘材料的分解；c.绝缘材料裂解的标志--CO的增加。2）物理过程：a.气泡的运动；b.气体分子的扩散，溶解与交换；c.气体从油中析出与向外逸散过程。2.诊断依据1）气体累计性；2）产气速率；3）气体组分特征性；4）故障类型与溶解气体组分的关系。3、不同故障时产生的不同特征气体不同故障类型产生的气体见表一。表1不同故障类型产生的气体9故障类型主要气体组成次要气体组成油过热CH4，C2H4H2，C2H6油和纸过热CH4，C2H4，CO，CO2H2，C2H6油纸绝缘中局部放电H2，CH4，COC2H2

6、，C2H6，CO2油中火花放电H2，C2H2 油中电弧H2，C2H2CH4，C2H4，C2H6油和纸中电弧H2，C2H2，CO，CO2CH4，C2H4，C2H6注：进水受潮或油中气泡可能使氢含量升高4、故障类型与溶解气体组分的关系　　从设备故障现象来看，可分为过热性故障和放电性故障两大类。至于机械性故障，最终将以过热性或放电性形式表现出来。进水受潮也是一种内部潜伏性故障，除早期发现，否则最终也会发展成放电性故障，甚至造成事故。• 过热性故障• 放电性故障　　放电性故障是在高电应力作用下所造成的绝缘劣化，由于能量密度的不同

7、，分高能，火花，局放等不同类型；3）受潮：当变压器进水受潮，油中水分和含湿杂质容易形成“小桥”，或绝缘中有气隙引起局放，产生氢气，水在电场作用下电解也产生大量氢气。§3.油中溶解气体的气相色谱分析（根据IEC60567、GB/T17623）一、取样1、取样要求1）样品要有代表性，所取的必须是设备本体中的油或继电器（包括油面空间）中的气2）从固定的取样阀门处取样3）取样时需放完整个取样管路中不循环的“死油”4）针对设备不同情况下的试验，应考虑气体在油中的扩散过程。5）对可能产生负压的密封设备，应在确定内部正压情况下取样，因

8、负压取样而进气后会影响设备安全。2、在取样及保存的全过程中，应避免受到干扰。二、脱气常规方法：溶解平衡法（顶空取气法）—机械振荡法真空法—变径活塞泵全脱气法9仲裁方法：水银真空泵法（托普勒泵法）三、油中气体的色谱分析1、由载流气体将已从油中脱出并待分析的气样（用进样注射器从气路的进样口注入）带入色谱柱中；2、装有固定