变压器油中二氧化碳含量标准
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变压器油国标变压器油是一种用于变压器冷却和绝缘的特殊润滑油。
它的质量标准是基于国际上广泛接受的国际标准化组织(ISO)制定的国际标准。
本文将介绍变压器油的国家标准以及其相关要求。
一、国家标准我国对变压器油的质量和性能制定了一系列国家标准,其中最重要的是《变压器油国家标准》(GB/T 7600-2008)。
该标准规定了变压器油的技术要求、检验方法、包装、运输和贮存。
二、技术要求1. 外观:变压器油应为无色或浅黄色的液体,不应有机械杂质和悬浮物。
2. 渗透指数:变压器油应具有一定的渗透能力,以确保在变压器操作期间油液能够正常循环。
3. 粘度指数:变压器油的粘度应在一定的范围内,以保证在不同温度下其性能稳定。
4. 闪点:变压器油的闪点应符合国家规定的最低标准,以确保其在使用过程中不易引发火灾事故。
5. 水分含量:变压器油中的水分含量应严格控制在一定的范围内,以防止水分对变压器绝缘性能的影响。
6. 电气强度:变压器油应具有良好的电气绝缘性能,以确保变压器的正常运行。
7. 酸值:变压器油的酸值应符合国家规定的最大标准,以保证其不会对变压器绝缘材料产生腐蚀作用。
8. 铜片腐蚀:变压器油对铜片的腐蚀性应符合国家规定的最低标准。
9. 剩余气体:变压器油中的剩余气体含量应小于国家规定的最大标准,以确保变压器的正常工作。
三、检验方法为了确保变压器油的质量符合国家标准,需要进行一系列的检验。
按照《变压器油国家标准》(GB/T 7600-2008)的要求,可以采用以下方法进行检验:1. 外观检验:通过目视观察变压器油的外观,检查是否有浑浊、悬浮物等异常情况。
2. 渗透指数测定:使用渗透计测定变压器油的渗透指数,以评估其渗透能力。
3. 粘度测定:使用粘度计测定变压器油在不同温度下的粘度,以判断其流动性。
4. 闪点测定:使用闪点仪测定变压器油的闪点,判断其易燃性。
5. 水分含量测定:采用称量法、干燥法或滴定法等方法,测定变压器油中的水分含量。
变压器油的标准:变压器绝缘油的常规试验项目(物理--化学性质的项目)1》在20/40℃时℃比重不超过0.895(新油)。
2》在50℃时粘度(思格勒)不超过1.8(新油)。
3》闪光点(℃)不低于135(运行中的油不比新油降低5℃以上)。
4》凝固点(℃)不高于-25(在月平均最低气温不低于-10℃的地区,如无凝固点为-25℃的绝缘油时,允许使用凝固点为-10℃的油)。
5》机械混合物无。
6》游离碳无。
7》灰分不超过(%)0.005(运行中的油0.01)。
8》活性硫无。
9》酸价(KOH毫克/克油)不超过0.05(运行中的油0.4)。
10》钠试验的等级为2。
11》安定性:<1>氧化后的酸价不大于0.35。
<2>氧化后沉淀物含量(%)0.1。
12》电气绝缘强度(标准间隙的击穿电压)不低于(KV):<1>用于35KV及以上的变压器(40)。
<2>用于6~35KV的变压器(30)。
<3>用于6KV以下的变压器(25)。
13》溶解于水的酸或殓无。
14》水分无。
15》在+5℃时的透明度(盛于试管内)透明。
16》tgδ和体积电阻(如果浸油后的变压器tgδ和C2/C50值增高则应进行测量)tgδ不超过(%)在20℃时为1(运行中为2),在70℃时为4(运行中为7),体积电阻(无规定值但应与最低值进行比较)。
绝缘油和SF6 气体gb5015020.0.1 绝缘油的试验项目及标准,应符合表20.0.1 的规定。
20.0.2 新油验收及充油电气设备的绝缘油试验分类,应符合表20.0.2 的规定。
表20.0.2 电气设备绝缘油试验分类20.0.3 绝缘油当需要进行混合时,在混合前,应按混油的实际使用比例先取混油样进行分析,其结果应符合表 20.0.1 中第8、11项的规定。
混油后还应按表20.0.2 中的规定进行绝缘油的试验。
20.0.4 SF6新气到货后,充入设备前应按国家标准《工业六氟化硫》GB12022 验收,对气瓶的抽检率为10%,其他每瓶只测定含水量。
变压器油的标准:变压器绝缘油的常规试验项目(物理--化学性质的项目)1》在20/40℃时℃比重不超过0.895(新油)。
2》在50℃时粘度(思格勒)不超过1.8(新油)。
3》闪光点(℃)不低于135(运行中的油不比新油降低5℃以上)。
4》凝固点(℃)不高于-25(在月平均最低气温不低于-10℃的地区,如无凝固点为-25℃的绝缘油时,允许使用凝固点为-10℃的油)。
5》机械混合物无。
6》游离碳无。
7》灰分不超过(%)0.005(运行中的油0.01)。
8》活性硫无。
9》酸价(KOH毫克/克油)不超过0.05(运行中的油0.4)。
10》钠试验的等级为2。
11》安定性:<1>氧化后的酸价不大于0.35。
<2>氧化后沉淀物含量(%)0.1。
12》电气绝缘强度(标准间隙的击穿电压)不低于(KV):<1>用于35KV及以上的变压器(40)。
<2>用于6~35KV的变压器(30)。
<3>用于6KV以下的变压器(25)。
13》溶解于水的酸或殓无。
14》水分无。
15》在+5℃时的透明度(盛于试管内)透明。
16》tgδ和体积电阻(如果浸油后的变压器tgδ和C2/C50值增高则应进行测量)tgδ不超过(%)在20℃时为1(运行中为2),在70℃时为4(运行中为7),体积电阻(无规定值但应与最低值进行比较)。
绝缘油和SF6 气体gb5015020.0.1 绝缘油的试验项目及标准,应符合表20.0.1 的规定。
20.0.2 新油验收及充油电气设备的绝缘油试验分类,应符合表20.0.2 的规定。
20.0.3 绝缘油当需要进行混合时,在混合前,应按混油的实际使用比例先取混油样进行分析,其结果应符合表20.0.1 中第8、11项的规定。
混油后还应按表20.0.2 中的规定进行绝缘油的试验。
20.0.4 SF6新气到货后,充入设备前应按国家标准《工业六氟化硫》GB12022 验收,对气瓶的抽检率为10%,其他每瓶只测定含水量。
变压器油质量标准根据我中心30多年来对变压器油的检测经验,并且结合国家对变压器油检测的相关规定以及机械工业油品检测行业相关规定,现对变压器油检测的质量标准作如下总结:性能简介1、外观:检查运行油的外观,可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中,应有此项目的记载。
2、颜色:新变压器油一般是无色或淡黄色,运行中颜色会逐渐加深,但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深,则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求,可以继续运行,但应加强监视。
3、水分:水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。
变压器油和绝缘材料中含水量增加,直接导致绝缘性能下降并会促使油老化,影响设备运行的可靠性和使用寿命。
对水分进行严格的监督,是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。
4、酸值:油中所含酸性产物会使油的导电性增高,降低油的绝缘性能,在运行温度较高时(如80℃以上)还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀,缩短设备使用寿命。
由于油中酸值可反映出油质的老化情况,所以加强酸值的监督,对于采取正确的维护措施是很重要的。
5、氧化安定性:变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。
由于国产油氧化安定性较好,且又添加了抗氧化剂,所以通常只对新油进行此项目试验,但对于进口油,特别是不含抗氧化剂的油,除对新油进行试验外,在运行若干年后也应进行此项试验,以便采取适当的维护措施,延长使用寿命。
6、击穿电压:变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况,是一项非常重要的监督手段,通常情况下,它主要取决于被污染的程度,但当油中水分较高或含有杂质颗粒时,对击穿电压影响较大。
7、介质损耗因数:介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。
新油中所含极性杂质少,所以介质损耗因数也甚微小,一般仅有0.01%~0.1%数量级;但由于氧化或过热而引起油质老化时,或混入其他杂质时,所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多,介质损耗因数也就会随之增加,在油的老化产物甚微,用化学方法尚不能察觉时,介质损耗因数就已能明显的分辨出来。
变压器油质量标准根据我中心30多年来对变压器油的检测经验,并且结合国家对变压器油检测的相关规定以及机械工业油品检测行业相关规定,现对变压器油检测的质量标准作如下总结:性能简介1、外观:检查运行油的外观,可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中,应有此项目的记载。
2、颜色:新变压器油一般是无色或淡黄色,运行中颜色会逐渐加深,但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深,则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求,可以继续运行,但应加强监视。
3、水分:水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。
变压器油和绝缘材料中含水量增加,直接导致绝缘性能下降并会促使油老化,影响设备运行的可靠性和使用寿命。
对水分进行严格的监督,是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。
4、酸值:油中所含酸性产物会使油的导电性增高,降低油的绝缘性能,在运行温度较高时(如80℃以上)还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀,缩短设备使用寿命。
由于油中酸值可反映出油质的老化情况,所以加强酸值的监督,对于采取正确的维护措施是很重要的。
5、氧化安定性:变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。
由于国产油氧化安定性较好,且又添加了抗氧化剂,所以通常只对新油进行此项目试验,但对于进口油,特别是不含抗氧化剂的油,除对新油进行试验外,在运行若干年后也应进行此项试验,以便采取适当的维护措施,延长使用寿命。
6、击穿电压:变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况,是一项非常重要的监督手段,通常情况下,它主要取决于被污染的程度,但当油中水分较高或含有杂质颗粒时,对击穿电压影响较大。
7、介质损耗因数:介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。
新油中所含极性杂质少,所以介质损耗因数也甚微小,一般仅有0.01%~0.1%数量级;但由于氧化或过热而引起油质老化时,或混入其他杂质时,所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多,介质损耗因数也就会随之增加,在油的老化产物甚微,用化学方法尚不能察觉时,介质损耗因数就已能明显的分辨出来。
变压器油中气体含量超标的分析和处理变压器油中气体含量超标的分析和处理摘要:铁路牵引变电所变压器在安装和试运行的过程中,变压器油有时会出现气体含量超标的情况,本文主要对该情况的原因分析及处理进行了阐述,并提出了相关预防措施。
Abstract: The railway traction substation transformer in the process of installation and commissioning, transformer oil gas content exceeds bid would happen sometimes. This article mainly about the reasons for analysis and processing, and put forward the related preventive measures.关键词:变压器油;气体超标;分析;处理Keywords: Transformer oil; gas exceeding; analysis; processing中图分类号:TM4文献标识码: A 文章编号:正文:1引言铁路牵引变电所在施工至送电投运期间,主变压器有时会出现变压器油中气体含量超标的情况,也会有新变压器在试验前出现油中气体含量超标的情况。
本文针对上述情况进行分析,并结合处理情况进行了总结。
其中,重点分析了“氢气H2、乙炔C2H2、总烃(甲烷、乙烷、乙烯、乙炔总含量)”三个指标。
气体含量指标的相关规定国标GB/T7252- 2001 《变压器油中溶解气体分析和判断导则》对出厂和投运前的变压器油中溶解气体含量有严格要求,见表1。
220kv及以下等级变压器,运行中油中气体含量的注意值,即当达到该值时应该引起注意,具体数值见表1。
表1油中气体含量指标其中,乙炔的“0”含量,不是指绝对的0含量,而是指检测仪器灵敏度内检测数据显示为0。
中华人民共和国电力行业标准DL450—91绝缘油中含气量的测试方法(二氧化碳洗脱法)中华人民共和国能源部1991-10-28批准1992-05-01实施1 主题内容与适用范围本标准适用于50℃时运动粘度等于或小于50mm2/s的绝缘油中非酸性气体含量的测试,不适用于可与氢氧化钾溶液发生化学反应的酸性气体(如二氧化碳等)含量的测试。
本试验方法主要用于注入新设备的油及作为补充用的经真空过滤的油的控制试验项目。
对正在运行的变压器油中含气量的测试,要注意溶解在油中的二氧化碳气体所引起的误差。
2 引用标准GB 7252变压器油中溶解气体分析和判断导则3 方法概要本方法用高纯度的二氧化碳气体以极其分散的形式通过一定体积的试样油,由于二氧化碳的过饱和,会将油中原来溶解的气体携带出来,并与二氧化碳同时通过装有氢氧化钾溶液的吸收管,这时,二氧化碳被完全吸收,所留下的气体就进入有精确刻度的气量管里,从刻度上可以读出气体的体积数。
4 试剂4.1 氢氧化钾(化学纯)溶液:用蒸馏水配成40%的水溶液,即先把572g氢氧化钾溶于少量水中,再稀释至1L。
4.2 水银:经蒸馏水洗过的。
4.3 二氧化碳:干冰。
5 装置绝缘油中含气量测试的装置如图1所示,要点说明如下。
5.1 吸收管:吸收管上部的气量管总刻度为1.6mL,分刻度为0.01mL,要求精确刻度1)。
气量管的尺寸为内径约3mm,长约210mm。
吸收管的总长度要求二氧化碳气泡在上升过程中能被完全吸收。
吸收管的具体尺寸见附录A。
注:1)例如,当要求提高测试精确度时还应有对应于各分度的校正表。
图 1 绝缘油中含气量测试装置1—稳流阀;2—皂膜流量计;3、7—三通阀;4、5—微型三通阀;6—洗脱管;8—吸收管;9—水准瓶;10—进样用注射器;11—取样用注射器;12—旋塞;13—进样用小管;14—气量管5.2 水准瓶:吸收管下部连一水准瓶,水准瓶的容量可为250mL或500mL。
对应的旧标准:GB 7252-87ICS 29.040.10E 38中华人民共和国国家标准GB/T 7252—2001neq IEC 60599:1999变压器油中溶解气体分析和判断导则Guide to the analysis and the diagnosisof gases dissolved in transformer oil2001-11-02发布2002-04-01实施目次前言1 范围2 引用标准3 定义4 产气原理5 检测周期6 取样7 从油中脱出溶解气体8 气体分析方法9 故障识别10 故障类型判断11 气体继电器中自由气体的分析判断12 设备档案卡片附录A(标准的附录)样品的标签格式附录B(标准的附录)设备档案卡片格式附录C(提示的附录)哈斯特气体分压-温度关系附录D(提示的附录)标准混合气的适用浓度附录E(提示的附录)气体比值的图示法附录F(提示的附录)充油电气设备典型故障前言分析油中溶解气体的组分和含量是监视充油电气设备安全运行的最有效的措施之一。
利用气相色谱法分析油中溶解气体监视充油电气设备的安全运行在我国已有30多年的使用经验。
1987年由原国家标准局颁发的GB/T 7252—1987《变压器油中溶解气体分析和判断导则》,在电力安全生产中发挥了重要作用,并积累了丰富的实践经验。
随着电力生产的发展和科学技术水平的提高,对所使用的分析方法和分析结果的判断及解释均需要加以补充和修订。
本标准非等效采用IEC 60599:1999,对GB/T 7252—1987进行修订。
主要修订内容:1.根据国家标准编写格式的新规定增加了“引用标准”和“定义”两章,并结合本标准的内容在编写章节上做了必要的修改。
2.修改厂对故障产气原理的阐述和对非故障气体来源的分析,使得更系统清晰。
3.针对各种不同设备规定了不同的检测周期,这是本标准主要新增加的内容之一。
4.将“故障判断”改为两章:首先判断有无故障——针对不同设备推荐了油中溶解气体的注意值和产气速率的注意值;其次再进一步判断故障的性质及其严重程度—推荐了国内最有效的判断方法和IEC 60599:1999最新推荐的方法。
中华人民共和国能源部标准绝缘油中溶解气体组分含量测定法(气相色谱法)SD304—891989-03-27批准 1989-10-01实施中华人民共和国能源部本方法适用于测定矿物绝缘油中溶解气体(包括氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙 炔、一氧化碳、二氧化碳、丙烷、丙烯、氧及氮等)含量,其浓度以ppm(体积) 表示。
首先将溶解气体从绝缘油中脱出,然后用气相色谱仪分离、检测。
本方法所用油样的采集,应按GB7597—87《电力用油(变压器油、汽轮机油) 取样方法》的全密封方式取样有关规定进行。
1 仪器设备、材料1.1 恒温定时振荡器往复振荡频率270~280次/min,振幅35mm,控温精确度 0.3℃,定时精确度±2min。
1.2 气相色谱仪专用或改装气相色谱仪,应具备热导鉴定器(测定氢、氧、氮)、氢焰离子化鉴 定器(测定烃类气体)、镍触媒转化器(将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷)。
1.2.1 检测灵敏度 对油中溶解气体的最小检测浓度应满足:氢≯10ppm二氧化碳≯25ppm氧、氮≯50ppm乙炔≯1ppm1.2.2 仪器气路流程 见表1。
1.2.3 色谱柱 色谱柱所检测组分的分离度应满足定量分析要求。
所适用的固定 相见表2。
1.3 记录装置 双笔记录仪或数据处理机。
1.4 玻璃注射器 100,5,1.0,0.5mL。
气密性良好,芯塞灵活无卡涩。
1.5 不锈钢针头 牙科5号针头。
1.6 橡胶封帽。
1.7 标准混合气体 有浓度检验合格证明及有效使用期。
1.8 其他气体。
1.8.1 氮(或氩)气 高纯(99.99%)。
1.8.2 氢气 高纯(99.99%)。
1.8.3 压缩空气 纯净无油。
2 准备工作2.1 检查、校正恒温定时振荡器的控温精确度与定时精确度,然后升温至50℃恒 温备用。
2.2 检查气相色谱仪性能,并使之处于稳定备用状态。
2.3 用注水称重法校准注射器各刻度体积,洗净、烘干备用。
2.4 制做双头针头(见图1)。
中华人民共和国电力行业标准DL450—91绝缘油中含气量的测试方法(二氧化碳洗脱法)中华人民共和国能源部1991-10-28批准1992-05-01实施1主题内容与适用范围本标准适用于50℃时运动粘度等于或小于50mm2/s的绝缘油中非酸性气体含量的测试,不适用于可与氢氧化钾溶液发生化学反应的酸性气体(如二氧化碳等)含量的测试。
本试验方法主要用于注入新设备的油及作为补充用的经真空过滤的油的控制试验项目。
对正在运行的变压器油中含气量的测试,要注意溶解在油中的二氧化碳气体所引起的误差。
2引用标准GB7252变压器油中溶解气体分析和判断导则3方法概要本方法用高纯度的二氧化碳气体以极其分散的形式通过一定体积的试样油,由于二氧化碳的过饱和,会将油中原来溶解的气体携带出来,并与二氧化碳同时通过装有氢氧化钾溶液的吸收管,这时,二氧化碳被完全吸收,所留下的气体就进入有精确刻度的气量管里,从刻度上可以读出气体的体积数。
4试剂4.1氢氧化钾(化学纯)溶液:用蒸馏水配成40%的水溶液,即先把572g氢氧化钾溶于少量水中,再稀释至1L。
4.2水银:经蒸馏水洗过的。
4.3二氧化碳:干冰。
5装置绝缘油中含气量测试的装置如图1所示,要点说明如下。
5.1吸收管:吸收管上部的气量管总刻度为1.6mL,分刻度为0.01mL,要求精确刻度1) 。
气量管的尺寸为内径约3mm,长约210mm。
吸收管的总长度要求二氧化碳气泡在上升过程中能被完全吸收。
吸收管的具体尺寸见附录A。
注:1)例如,当要求提高测试精确度时还应有对应于各分度的校正表。
图1绝缘油中含气量测试装置1—稳流阀;2—皂膜流量计;3、7—三通阀;4、5—微型三通阀;6—洗脱管;8—吸收管;9—水准瓶;10—进样用注射器;11—取样用注射器;12—旋塞;13—进样用小管;14—气量管5.2水准瓶:吸收管下部连一水准瓶,水准瓶的容量可为250mL或500mL。
水准瓶的瓶口及吸收管上部应装有已装好一段玻璃管的橡胶塞,以免氢氧化钾溶液飞溅。
变压器油中气体含量标准The gas content in transformer oil is an important parameter that needs to be monitored and controlled inorder to ensure the proper functioning of the transformer. The presence of gases in transformer oil can indicate various issues, such as degradation of insulation materials, overheating, or the presence of faults or contaminants. Therefore, there are certain standards and requirements set for the gas content in transformer oil. In this essay, wewill discuss these standards and requirements from multiple perspectives.Firstly, it is important to understand the different types of gases that can be present in transformer oil. The most common gases found in transformer oil include oxygen (O2), nitrogen (N2), hydrogen (H2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and ethylene (C2H4). Each of these gases can indicate different issues or conditions within the transformer. For instance, the presence of oxygen can suggest that the transformer isexposed to air, which can lead to oxidation and degradation of the insulation materials. On the other hand, the presence of hydrogen can indicate the presence of partial discharges or overheating.Now, let's discuss the standards and requirements for gas content in transformer oil. The International Electrotechnical Commission (IEC) has set certain limitsfor the gas content in transformer oil. According to the IEC 60599 standard, the total gas content in transformeroil should not exceed 10% by volume. This means that the sum of all the individual gases should not exceed 10% of the total volume of the oil. Additionally, the IEC 60599 standard also specifies limits for specific gases. For example, the maximum limit for oxygen is 2000 ppm (parts per million), while the maximum limit for hydrogen is 500 ppm.Furthermore, it is important to regularly monitor the gas content in transformer oil to ensure that it remains within the specified limits. This can be done through various methods, such as gas chromatography or dissolvedgas analysis (DGA). DGA is a widely used technique that involves extracting a sample of transformer oil and analyzing it for the presence and concentration ofdifferent gases. By regularly monitoring the gas content, any abnormal conditions or faults within the transformer can be detected at an early stage, allowing for timely maintenance or repairs.In addition to the IEC standards, different countries or regions may have their own specific requirements for gas content in transformer oil. For example, in the United States, the American National Standards Institute (ANSI) has set standards for the gas content in transformer oil. These standards, known as the ANSI/IEEE C57.104 andC57.104a, provide guidelines for the interpretation of DGA results and specify limits for various gases. It is important for transformer manufacturers and operators to be aware of these specific requirements in order to ensure compliance.Moreover, it is worth mentioning that the gas content in transformer oil can vary depending on the type anddesign of the transformer, as well as its operating conditions. For instance, transformers with higher voltage ratings or those subjected to heavy loads may experience higher gas content due to increased stress on theinsulation materials. Therefore, it is necessary to consider these factors when determining the acceptable gas content in transformer oil.In conclusion, the gas content in transformer oil is an important parameter that needs to be monitored and controlled. The presence of gases can indicate various issues or conditions within the transformer, and there are certain standards and requirements set for the gas content. The IEC standards, as well as country-specific standards such as ANSI/IEEE, provide guidelines and limits for the gas content in transformer oil. Regular monitoring of the gas content is essential to detect any abnormalities or faults at an early stage. By adhering to these standards and requirements, transformer manufacturers and operators can ensure the proper functioning and longevity of transformers.。
变压器油中溶解⽓体的成分和含量变压器油中溶解⽓体的成分和含量与充油电⼒设备绝缘故障诊断的关系摘要:介绍了通过分析变压器油中溶解⽓体的成分和含量以判断充油电⼒设备故障的机理和⽅法。
关键词:变压器;变压器油;⽓相⾊谱法;⽐值法1 前⾔⽓相⾊谱法⼀直是国内外许多电⼒设备制造⼚作为检验质量、开发新产品的有⼒⼯具。
实践证明,⽤⽓相⾊谱法能有效地发现充油电⼒设备内部的潜伏性故障及其发展程度,⽽利⽤其他电⽓试验⽅法很难发现某些局部发热和局部放电等缺陷。
故在1999年颁布执⾏的电⼒设备预防性试验规程中,把油中⽓体⾊谱分析放在“电⼒变压器及电抗器”试验的⾸位。
某些变压器⼚家在其产品中还装设了DGA(dissolved gas analysis,即溶解⽓体分析)⾃动检测报警系统。
2 故障分析的机理充油的电⼒设备(如变压器、电抗器、电流互感器、充油套管和充油电缆等)的绝缘主要是由矿物绝缘油和浸在油中的有机绝缘材料(如电缆纸、绝缘纸板等)所组成。
其中矿物绝缘油即变压器油,是⽯油的⼀种分镏产物,其主要成分是烷烃(Cn H2n+2)、环烷族饱和烃(Cn H2n)、芳⾹族不饱和烃(CnH2n-2)等化合物。
有机绝缘材料主要是由纤维素(C6H10O5)n构成。
在正常运⾏状态下,由于油和固体绝缘会逐渐⽼化、变质,会分解出极少量的⽓体(主要有氢H2、甲烷CH4、⼄烷C2H6、⼄烯C2H4、⼄炔C2H2、⼀氧化碳CO、⼆氧化碳CO2等7种)。
当电⼒设备内部发⽣过热性故障、放电性故障或受潮情况时,这些⽓体的产量会迅速增加。
表1列出⽓体的种类与外施能量的关系。
这些⽓体⼤部分溶解在绝缘油中,少部分上升在绝缘油的⾯上,例如变压器有⼀部分⽓体从油中逸出进⼊⽓体继电器(⽡斯继电器)。
经验证明,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组织成分和含量,对于及早发现充油电⼒设备内部存在的潜伏性故障有⾮常重要的意义。
变压器油色谱二氧化碳标准
1. 范围
本标准规定了变压器油色谱分析中二氧化碳含量的测定方法。
本标准适用于变压器油中二氧化碳含量的测定。
2. 规范性引用文件
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3. 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 变压器油
用于变压器等电气设备中,具有绝缘、冷却、灭弧、防锈等作用的绝缘液体。
3.2 溶解气体
在变压器油中溶解的气体,包括二氧化碳等。
3.3 色谱分析
采用色谱法对变压器油中的溶解气体进行分析,以确定各组分的含量。
4. 试验条件
4.1 环境条件:室内环境,温度控制在20℃~25℃,湿度控制在50%~70%。
4.2 仪器设备:气相色谱仪、二氧化碳检测器、色谱柱、进样器、数据处理设备等。
4.3 试剂和材料:纯度不低于99%的氮气、甲烷、二氧化碳标准气体、无水乙醇等。
4.4 样品准备:选取代表性样品,确保样品不受到污染。
将样品摇匀后,用注射器抽取适量样品注入进样器中进行试验。
5. 试验设备
5.1 气相色谱仪:具有分流进样装置和FID检测器,能对样品中的各组分进行准确分析。
5.2 二氧化碳检测器:用于检测变压器油中溶解的二氧化碳。
6. 样品准备
7. 试验步骤
8. 结果计算
9. 精度和误差10. 试验报告。
表7 变压器、电抗器和套管油中溶解气体含量的注意值μL/L表8 互感器油中溶解气体含量的注意值μL/L在识别设备是否存在故障时,不仅要考虑油中溶解气体含量的绝对值,还应注意:a)注意值不是划分设备有无故障的唯一标准。
当气体浓度达到注意值时,应进行追踪分析,查明原因。
b )对330 kV 及以上的电抗器,当出现小于1μL /L 乙炔时也应引起注意;如气体分析虽己出现异常,但判断不至于危及绕组和铁心安全时,可在超过注意值较大的情况下运行。
c )影响电流互感器和电容式套管油中氢气含量的因素较多(见4.3),有的氢气含量虽低于表中的数值,有增长趋势,也应引起注意;有的只有氢气含量超过表中数值,若无明显增长趋势,也可判断为正常。
d )注意区别非故障情况下的气体来源,进行综合分析(见4.3)。
9.3.2 设备中气体增长率注意值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的。
因为故障常常以低能量的潜伏性故障开始,若不及时采取相应的措施,可能会发展成较严重的高能量的故障。
因此,必须考虑故障的发展趋势,也就是故障点的产气速率。
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。
推荐下列两种方式来表示产气速率(未考虑气体损失):a )绝对产气速率:即每运行日产生某种气体的平均值,按下式计算:γρa =-⨯C C t Gi i 21∆……………………………………………………………(12) 式中:γa ——绝对产气速率,mL /d ;C i 2——第二次取样测得油中某气体浓度,μL /L ; C i 1——第一次取样测得油中某气体浓度,μL /L ; △t ——二次取样时间间隔中的实际运行时间(日),d ; G ——设备总油量,t ; ρ——油的密度,t /m 3。
变压器和电抗器绝对产气速率的注意值如表9所示。
表9 变压器和电抗器的绝对产气速率的注意值 mL /db )相对产气速率:即每运行月(或折算到月)某种气体含量增加原有值的百分数的平均值,按下式计算:γr (%)=-⨯⨯C C C ti i i 2111100∆…………………………………………………(13) 式中:γr ——相对产气速率,%/月;C i 2——第二次取样测得油中某气体浓度,μL /L ;C i1——第一次取样测得油中某气体浓度, L/L;△t——二次取样时间间隔中的实际运行时间,月。
变压器油中二氧化碳含量标准
一、含量水平
变压器油中二氧化碳的含量应符合以下标准:
1. 变压器油中二氧化碳的体积分数(体积分数为百万分之一,ppm)应小于等于300。
2. 若变压器油的劣化程度较轻,且变压器运行正常时,二氧化碳的体积分数可适当放宽,但不应超过500ppm。
二、测量方法
测量变压器油中二氧化碳含量的方法主要有以下两种:
1. 气相色谱法:该方法具有精度高、重复性好等优点,是测量变压器油中二氧化碳含量的常用方法。
在采用气相色谱法时,需要使用专门的色谱仪对变压器油进行采样和分析。
2. 红外光谱法:该方法具有快速、简便等优点,但精度相对较低。
在采用红外光谱法时,需要使用专门的红外光谱仪对变压器油进行采样和分析。
三、污染控制
为确保变压器油的性能和使用寿命,应采取以下措施控制变压器油中的污染物:
1. 采用清洁的变压器油,并确保在运输和储存过程中不受到污染。
2. 在向变压器中注入新油时,应确保新油的质量符合要求,并避免与旧油混合使用。
3. 在更换变压器油时,应将油罐和管道清理干净,并避免将杂质或
不同种类的油混合使用。
四、更换周期
变压器油的更换周期应根据以下因素确定:
1. 变压器油的劣化程度:变压器油在使用过程中会逐渐劣化,因此需要定期更换。
一般情况下,建议每年更换一次。
2. 运行状况:若变压器运行正常,可适当延长更换周期。
若变压器出现异常情况,如过热、异味等,应及时更换油品。
3. 测量结果:根据对变压器油中二氧化碳含量的测量结果,可判断变压器的运行状况和劣化程度,从而确定是否需要更换油品。
五、监控要求
为确保变压器油的质量和性能,应采取以下监控措施:
1. 对变压器油的性能进行定期检测,包括粘度、酸值、水含量、闪点等指标。
2. 对变压器油中的污染物进行定期检测,包括二氧化碳、甲烷、乙烷等气体含量。