绝缘油色谱分析技术在变压器内部状况的应用

变压器油色谱分析的基本原理及应用字数：2509 字号:大中小摘要:文中阐述了采用色谱分析判断变压器内部故障的意义、原理及方法,并列举了采用色谱分析判断变压器故障的实例。

关键词:变压器色谱分析潜伏性故障概述油色谱分析作为在线检测变压器运行的一项有效措施,由于它做到了监测时不需要将设备停电,而且灵敏度高,与其他试验配合能提高对设备故障分析准确性,而且不受外界因数的影响,可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测。

因此变压器油色谱分析已真正成为发现变压器等重要电气设备内部隐患、预防事故发生的有效途径,在严格色谱分析工作的开展下,使设备的潜伏性故障得到及时消除,确保变压器等设备安全稳定运行。

1.绝缘油色谱分析的基本原理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,产生少量的低于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。

2.绝缘油色谱分析的方法2.1故障下产气的累计性充油电力设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体,大部分会溶解与油中,随着故障的持续,这些气体在油中不断积累,直至饱和甚至析出气泡。

因此,油中故障气体的含量及其积累程度是诊断故障存在与发展的一个依据。

2.2故障下产气的速率正常情况下充油电力设备在热和电场的作用下,同样老化分解出少量的可燃性气体,但产气速率应很慢。

有的设备因某些原因使气体含量超过注意值,不能断定故障;有的设备虽低于注意值,如含量增长迅速,也应引起注意。

产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显,可以进一步确定故障的有无及性质。

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。

油色谱分析在变压器检修中的运用和实施分析李 颖（陕西商洛供电局 陕西 商洛 726000）摘 要： 用油色谱分析法对变压器故障进行诊断。

关键词： 变压器；油色谱分析；故障中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120152-02了气体浓度取样化验，检测报告显示总烃浓度为821μL/L，7月0 引言20日15时20分再次进行取样化验，此时总烃浓度为919μL/L，变压器故障错综复杂，如果仅仅依靠单纯的故障检测方法表2列出了具体检测结果数据。

为防止故障不断恶化，18时30分无法有效测明部分发热故障，而在这一过程中，如果对其中所决定停止该设备的正常运转。

按照20日12时30分的检测报告，存在的气体进行色谱分析，那么就能够更为有效的检测出其中变压器内的各种气体浓度已严重超标，显然变压器处于非正常所潜伏的一些故障因素，这一观点在大量的实践中，已经得到运行状态。

根据变压器气体异常故障对照表，经过分析发现变了广泛的验证。

压器内部气体比值编码为011，测出故障温度大概在1200℃水1 油色谱分析原理及故障特征气体平，因CO和CO无异常，可以判断故障未涉及固体绝缘。

本文所研究的油色谱分析理论，实际上也就是通过对变压表2 故障变压器停电前后离线油色谱数据器油中，在温度的规律性变化情况下所表现出来的不同气体的出现频率的探索，而进行的故障早期分析和检测技术通常情况下，在温度规律性升高的过程中，产气率最大的气体依次为 CH4、C2H6、C2H4和C2H2，这一客观情况能够充分的证明，在实际的生产过程中，变压器油在故障状态下出现的温度变化，和油的溶解气体含量之间存在着客观联系。

常规运转状态下，由于老化等原因，极少量气体将会在这一过程中逐步的分解出来，而当故障出现的时候，这些气体的分解速率将会极大的提升，导致变压器内部气体成分比重快速上升。

而表1列出了不同气体的对应的故障原因。

实际上，这些气体主要是存在于变压器中的绝缘油中，少量也可能溢出进入气体继电器中。

绝缘油化验分析在大型变压器故障查处中的应用摘要：本文探讨了利用绝缘油中的溶解气体色谱分析判断设备内部是否存在潜伏性故障，并进一步判断故障的性质、部位及发展情况，结合设备运行和检修情况，再根据电气试验及绝缘油试验结果综合判断变压器等充油电气设备内部故障的技术应用。

关键词：绝缘油色谱分析过热故障中图分类号：tm4070 引言用气相色谱法对充油电气设备油中气体含量进行分析，能发现设备存在的潜伏性故障，并判断故障的性质，分析是过热性故障还是放电性故障以及故障的大概部位是在裸金属部分还是介入了固体绝缘，从而进一步估计故障的危害性，以便及时采取措施，做出正确处理，防患于未然，所以对充油电气设备进行长期的色谱跟踪，对于变压器的维护保养和检修能起到关键性的指导作用，从而更好地保证电力系统的安全运行。

供电公司110kv 某变电站 2 号变压器系某国产厂家生产，型号为sfz7- 31500/110，额定容量为 31500kva，额定变比 110±1.25% /10.5，额定电流比 165.3/1732，油重为 13.3t，油牌号为 25号，出厂日期1985 年。

该变压器1989 年 11 月投运，在 1999 年 12 月发现总烃超注意值，随后跟踪分析总烃处于增长趋势，此变压器于2001 年 9 月进行大修脱气处理；大修后跟踪分析发现乙炔和总烃均有增长，且总烃超注意值，三比值判断为中温过热故障，在2006 年 11 月对变压器进行吊罩检修，大修后跟踪分析结果正常。

1 故障分析与诊断1.1 故障初期分析该主变在 2008 年例行试验发现异常前，已经出现两次油色谱分析数据异常并处理。

在 2008 年 7 月再次出现结果异常，应考虑设备内部故障可能未完全排除。

在同年 11 月停电后，进行了例行的高压试验，高压试验数据符合要求，故对变压器油进行了脱气处理。

而运行后，油色谱分析再次出现总烃升高并超过注意值情况，故对其加强色谱跟踪分析。

通过变压器油色谱分析对其故障进行诊断摘要:电力变压器是电力系统中最关键的设备之一,因此,对运行中的变压器等充油设备内部故障进行在线监测极其重要。

经长期的实践证明,在所有绝缘监督手段中,油中溶解气体气相色谱分析诊断变压器等充油电气设备故障是最有效最灵敏的方法。

通过色谱分析结果中的特征气体,来判断设备内部可能存在的故障类型,结合其它电气试验和设备运行工况进一步确定故障部位、产生的原因,可以使得检修工作有的放矢。

关键词:电力变压器变压器油色谱分析故障1 绝缘材料的化学组成及故障气体产生的特征和机理气相色谱诊断技术的主要依据是绝缘油中溶解的气体,而溶解的气体是由油和绝缘纸板受电、热作用分解而来的。

变压器内产生的气体可分为“故障气体”和正常气体”。

正常气体是变压器在正常运行时产生气体;故障气体则为变压器发生故障时产生的气体。

1.1 正常气体产生的原因和特征变压器和油在未投运前,虽然干燥、脱气,但仍有残留气体。

开放式或密封不严的变压器,在运行中也会有空气溶入油中。

长期运行的变压器中,绝缘材料将逐步老化并放出CO2、CO、H2和少量的烃类气体等。

这些气体首先溶入油中,达到饱和后便从油中析出。

另外,在变压器油箱或辅助设备上进行补焊时,箱壁残油受热分解会产生气体。

变压器之前发生故障时也会产生气体,即使油已脱气,但仍有少量被纤维材料吸附并渐渐释放于油中,如果忽略这点会造成误判断。

1.2 故障气体产生原因和特征1.2.1 绝缘物的热分解当变压器内部发生各种过热性故障时,由于局部温度较高,可导致热点附近的绝缘物发生热分解并析出气体。

各种烃类和H2的含量也逐步增加(见表1)。

实验表明,随着热解温度升高,热解气体中各组分出现的顺序为:烷烃→烯烃→炔烃。

受热时间越长,气体的相对量愈大。

变压器内的油浸绝缘纸在空气中开始热解时产生的主要气体是CO2,随温度升高,产生CO越来越多,所以CO/CO2值升高,直至800 ℃左右可高达2.5。

电厂变压器油色谱异常的分析及处理关键词：变压器；色谱分析；故障诊断对变压器油进行色谱分析，检测变压器油中溶解气体的成分、特征气体含量、变化趋势，可以判断变压器内部是否存在故障及潜伏性故障。

油色谱分析技术的灵敏性、便利性和准确性，在变压器状态评估中发挥着关键性的作用。

1变压器油色谱分析技术概述通过对于变压器内部的油脂进行分析，我们发现其构成为不同分子量的碳氢化合物混合构成。

在运行的过程中由于变压器温度较高的原因，这些多分子化合物会因为高温分解成氢气和烃类气体。

这些气体普遍具有可燃性。

当变压器出现运行故障时，常常会出现发热的情况，高热量使得绝缘油产生包裹了上述气体的气泡，经过对流等运动溶于油脂中。

而这些气体的含量和形成从侧面可以反映出变压器的故障情况，因此油色谱分析技术就是通过对于绝缘油内的溶解物进行分析来判别变压器出现故障的类型和原因。

具体流程为:首先对于变压器内部气体进行脱气处理，得到绝缘油内部溶解的气体。

随后通过气相色谱仪，经由氮气等惰性载气引入色谱柱进行分析，最后检测各个气体的成分含量得到检测结果。

气相色谱仪的结构包含了：用于测量氢气和氧气的热导检测器、测量烃类的氢焰离子化检测器以及负责转化一氧化碳和二氧化碳的镍触媒转换器。

1.1变压器油色谱(GDA)在线监测系统的构成GDA系统主要是通过对于绝缘油进行取样，随后经过油气分离来取得内部气体，最后对气体进行测量后得到检测结果的方式来判断变压器故障情况。

对于最终的检测数据则通过DSP技术进行分析，通过分析后可以得到关于变压器故障的相关诊断结果，以此来实现在线监测的技术手段。

由于是在线监测系统，那么对于样本的采集和数据传输则是整个系统的核心环节，二者都能够对于最终的分析诊断结果造成直接的影响。

因此在设计在线监测系统是提高对于采集功能和传输功能的建设。

通常采集系统依赖于半导体传感器进行数据收集，传感器的材料通常为固体电解质材料。

2变压器故障诊断方法根据相关的规范我们得知，220KV及其一下的变压器规格，其绝缘油中的烃类气体总量或者氢气含量不得超出150uL/L，或者内部乙炔气体溶解量不得高于5uL/L。

油色谱分析技术在电力变压器故障检测中的应用发布时间：2021-06-24T02:37:15.110Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第6期作者：白玉辉王学光[导读] 当前社会对电能的需求非常大，电能对经济发展有着不可估量的辅助作用。

社会经济的稳定一定可能上也取决于能源的稳定。

中广核新能源西北分公司甘肃兰州 730099摘要：由于变压器是发电厂中的重要设备，它的运行状况会对电力系统稳定运行带来直接的影响，如果不对导致此设备出现故障的因素进行分析，还会直接影响到电能的正常输送。

基于此，本文对变压器油色谱的特点进行了研究，希望可以提高变压器故障判断的有效性。

阐述利用色谱法对变压器经常出现的故障问题进行分析，对油质的实际变化情况进行整合，从而保证变压器在电力行业应用中的安全性。

关键词：变压器；油色谱分析；故障判断引言当前社会对电能的需求非常大，电能对经济发展有着不可估量的辅助作用。

社会经济的稳定一定可能上也取决于能源的稳定。

变压器作为能源体系-电力系统中最为重要的设备，其稳定性也决定了电力网络的平稳及安全。

相较于以前企业只是单单针对变压器设备诶进行周期性的检修，现在主要变成变压器设备状态的监测。

用监测变压器设备的数据来分析设备是否具有潜在故障。

1故障诊断技术1.1设备故障诊断步骤变压器油的故障分析，其实是有章法可寻的，在判断变压器故障时，应按如下步骤：1）观察仪器设备是否有异常地方，采集油品分析，判断是否有故障。

根据故障诊断诊断故障类型；2）诊断故障的状态，计算热点温度，故障源面积，估计故障严重程度及故障反战趋势；3）提出解决方案及监测手段，判断是否调整监测周期或是否变压器需停机修理。

1.2故障类型热性故障和电性故障是现今变压器设备表现出来的两大故障类型。

热性故障在变压器故障中较为普遍，经过研究者的报道，也有过热故障和电性故障的结合，少数有电性故障。

所以对变压器设备的周期性监测尤为重要。

2.2.1热性故障热性故障在通常情况下产生的原因有很多，可能是：1)绝缘物质发生老化现象2)分接开关接触不良3)铁芯多点接地和局部短路或漏磁环流4)局部油道堵塞5)导线过热或者接头不良6)紧固件松动以上这些情况的发生都会产生中等程度的能量使得绝缘物质劣化，甲烷和乙烯在产气总量中若占80%以上象征着此时故障热源仅使绝缘油进行分解，随着故障的时间的延续，受热的部分温度会不断的升高，所产生的能量变强导致乙烯含量上升。

利用色谱分析诊断变压器内部存在故障摘要：运用色谱分析技术判断变压器故障，本文根据变压器油产生的气体组分及比值来判断变压器故障类型及故障点。

由油气体的总烃值对该变压器的故障类型及故障点进行判断，诊断了变压器内部潜伏性的故障，证实了色谱分析预测、判断变压器故障的有效性。

关键词：变压器油气体色谱分析诊断引言目前，国内电力系统使用的大型变压器多为油浸式变压器，其内部变压器油和固体绝缘材料由于受电场、热、湿度、氧等因素的影响，会逐渐老化、分解，产生少量的氢、低分子烃类气体、一氧化碳和二氧化碳等气体，且大部分溶解在油中。

当变压器内部存在潜伏性故障或故障加剧时，油中溶解气体数量会相应增加，最终造成瓦斯保护动作。

显然，故障气体的组成、含量和产气速率是诊断变压器故障存在、发展以及故障性质的重要依据，通过分析溶解于绝缘油中各种气体的组分和含量，能发现变压器内部存在的局部过热或局部放电等潜伏性故障，为作出变压器的故障判断提供可靠的依据。

1.变压器油色谱分析的方法将变压器油中逸出的气体尽快转移到储气瓶中，并尽快分析。

分析对象为CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2及H2等7种气体。

通常总烃包括CH4（称C1）和C2H6、C2H4、C2H2（此3气体称C2）4种气体的总和；在各电压等级下，Φ1（C1+ C2）和Φ2（H2）在正常情况下的均值为150×10-6；Φ3（C2H2）在正常情况下，当电压大于等于330KV或小于220KV时，其值分别为1×10-65×10-6。

当运行变压器油中总烃气体的体积分数超过150×10-6；或乙炔气体的体积分数超过5×10-6或氢气的体积分数超过150×10-6时，应引起注意，但并不说明此时变压器肯定有故障。

2.变压器故障状态的判断2.1.1.特征气体法判断：当判断变压器内部可能存在潜伏性故障时，故障下产气的特征是诊断故障性质的又一个依据，可据此初步判断故障的性质。

绝缘油色谱试验判断变压器故障梁晋发布时间：2021-08-04T16:00:29.070Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：梁晋[导读] 摘要：针对变压器故障，采用绝缘油色谱试验来诊断，能够准确的判断隐藏故障，有着较强的应用效果。

国网山西省电力公司运城供电公司山西省运城市 044000摘要：针对变压器故障，采用绝缘油色谱试验来诊断，能够准确的判断隐藏故障，有着较强的应用效果。

基于绝缘油色谱分析，从变压器异常情况分析，制定设备检修方案，进而避免发生重大安全事故。

在实际应用的过程中，需要结合实际情况，进行问题分析，准确的判断气体含量与组分等，及时排除变压器故障。

关键词：绝缘油；色谱试验；变压器；运行故障随着智能电网快速发展，使得变压器被广泛的应用，其作为核心部件，若发生运行故障，则会影响电力系统运行的安全性与可靠性。

基于此，加强变压器故障检测研究，有着必要性。

从故障检测实际效果来看，绝缘油色谱试验技术的应用，能够准确的分析故障，避免设备被损坏。

1.变压器故障类型从电网运行故障来看，变压器故障主要包括过热故障、放电故障等，变压器发生运行故障后，会产生各类气体，放电故障发生后，主要产生甲烷与乙烯等气体，变压器过热故障可以通过分析CO与CO2，进行故障类型诊断。

变压器故障主要特征气体为氢气，利用绝缘油色谱试验，能够准确的判断故障情况。

2.绝缘油色谱试验在变压器故障诊断中的意义根据变压器绝缘油色谱分析的原理，可以深入了解变压器的工作状态，确保变压器处于正常工作状态，并保证变压器的良好运行。

基于对变压器绝缘油色谱分析运行条件的了解，可以评估异常情况，提前发现可能的故障，并在故障影响和损失之前进行相应的处理和预防。

在问题发生之前加以预防，减少故障的发生率，并减少由于故障引起的其他损失。

3绝缘油色谱试验诊断变压器故障3.1油色谱分析原理电力系统中设置的变压器，多数为油浸变压器，若设备存在隐藏故障，则油纸会出现烃类气体，若变压器故障，则绝缘油会产生局部放电，加之热作用，使得变压油被分解，形成不同气体，溶解于变压器油内。

主变压器油色谱分析应用研究佛山市地铁运营有限公司 528000摘要：作为我国城市公共交通的重点发展方向，地铁在城市公共交通中有着重要的地位。

其中，电力变压器是地铁供电系统中最主要的设备之一，主变压器的正常运行是整个地铁供电系统能够安全运行的保障。

因此，主变压器的运行状态诊断与绝缘故障在线监测技术的作用越来越重要。

变压器油色谱分析技术通过对变压器油中溶解气体成分浓度的监测来反映变压器的运行状态。

本文先从变压器油老化机理方面进行阐述。

油浸式变压器使用的绝缘结构是油-纸绝缘结构，当存在潜伏性故障或者内部故障的时候，变压器油以及有机绝缘材料会老化并产生相应的特征气体，不同类型的故障对应于不同的特征气体成分与浓度。

然后分析了油色谱在线监测装置的工作原理。

关键词：变压器；油色谱分析（一）研究背景与意义110kV三相三绕组油浸式有载调压变压器是地铁主变电所的主要设备之一，一旦发生故障会给地铁运营带来严重影响，因此保证地铁主变压器的安全运行是保证地铁供电系统稳定运行的前提。

油浸式变压器,主要通过交流变压器油的循环系统进行散热。

在热能和电场的共同作用下,电力变压器油和绝缘材料中会生成少量的烃族气体和二氧化碳、一氧化碳等废气。

这些气体大部分溶解在油中，但在潜伏性过热或放电故障的情况下，这些气体的产生速率会加快。

当故障发展到一定程度，产气量大于气体溶解量时，一部分气体将进入气体继电器。

变压器内部故障气体的组成和含量与故障的类型及其严重程度有密切关系。

因此，为了确保充油电气设备的安全运行，需要在线实时监测主变压器运行过程中变压器油的各项理化、电气性能，并确保变压器油的质量标准满足安全运行要求。

油色谱分析技术能够对变压器油中溶解气体进行分析，从而诊断运行中的变压器内部是否正常。

通过及时发现变压器内部存在的潜伏性故障，能够为设备状态检修提供技术支持。

该方法的优点是不需要停电就可进行检测，为变压器状态检修提供了重要的技术支持。

绝缘油化验分析在大型变压器故障查处中的应用摘要：电力变压器故障查处诊断对电力系统的安全运行有着十分重要的意义。

本文首先分析了绝缘油色谱在线监测的必要性，然后阐述了绝缘油化验分析在大型变压器故障查处中的应用，最后介绍了绝缘油化验分析油色谱分析进行故障诊断预报的前景。

关键词：绝缘油化验分析；变压器故障查处中图分类号：u226.8+1 文献标识码：a 文章编号：1绝缘油故障及分析液体绝缘的油浸变压器是 1887 年由美国科学家汤姆逊发明的，1892 年被美国通用电气公司等推广应用于电力变压器，这里所指的液体绝缘即是变压器油绝缘。

变压器易发生的故障基本可分两大类：①电性故障；②热性故障。

电力变压器故障，从发展过程上可分两大类，即突发故障和潜伏性故障，突发性故障发展过程很快，瞬间就会造成严重后果，如雷击、误操作、负荷突变等，突发性故障具有偶然性，只能通过避雷器、继电保护等手段，使突发性故障被限制在最小的范围内。

潜伏性故障一般有三种，即变压器内部局部放电，局部过热和变压器绝缘的老化。

故障诊断主要是针对这些潜伏性故障的诊断预侧。

油浸变压器的特点：①大大提高了电气绝缘强度，缩短了绝缘距离，减小了设备的体积；②大大提高了变压器的有效热传递和散热效果，提高了导线中允许的电流密度，减轻了设备重量，它是将运行变压器器身的热量通过变压器油的热循环，传递到变压器外壳和散热器进行散热，从而提高了有效的冷却降温水平；③由于油浸密封而降低了变压器内部某些零部件和组件的氧化程度，延长了使用寿命。

1.1变压器油的性能运行中的变压器油除必须具有稳定优良的绝缘性能和导热性能以外，绝缘强度 tanδ、粘度、凝点和酸值等是绝缘油的主要性质指标。

从石油中提炼制取的绝缘油是各种烃、树脂、酸和其他杂质的混合物，其性质不都是稳定的，在温度、电场及光合作用等影响下会不断地氧化。

正常情况下绝缘油的氧化过程进行得很缓慢，如果维护得当甚至使用20年还可保持应有的质量而不老化，但混入油中的金属、杂质、气体等会加速氧化的发展，使油质变坏，颜色变深，透明度浑浊，所含水分、酸值、灰分增加等，使油的性质劣化。

探究变压器油色谱在线技术及应用摘要：变压器是电网稳定运行的关键环节之一，而对变压器油进行分析可以及时发现变压器的运行异常故障，从而针对性的采取措施及时消除故障隐患，保障电网稳定运行。

本文从变压器的故障机理、变压器油色谱分析在线技术入手，研究了变压器各类故障的油色谱诊断原理和方法，并结合实际案例对变压器油色谱在线技术进行了应用案例分析，为变压器稳定运行提供可借鉴的参考内容。

关键词：变压器；油色谱分析；在线技术引言我国经济的飞速发展离不开能源的供给，其中电网的稳定运行对电能的稳定供给起着重要的作用。

其中变电站的变压器是电网可靠运行的关键[1]。

故需要对变电站的变压器稳定运行开展研究，本文从变压器的故障提前辨识入手，通过油色谱在线技术的应用，提前预判变压器的问题，并通过案例检验在线监测设备检测对照故障判断的准确度，从而为变压器故障的快速诊断、保障变压器的长久稳定运行提供可靠的方法。

1变压器故障机理目前在电网中主要应用的变压器类型为油浸式变压器，由铁芯、绝缘材料、油箱、绕组和变压器油共同组成，其中绕组和铁芯作为核心元件，整体浸泡在变压器油中，变压器油是由芳香烃、环烷烃等烃类物质组成的混合物，起到绝缘、、烃类等异常气体，为通过冷却的作用，一旦出现放电、发热等故障，会出现H2色谱分析诊断变压器故障提供了技术基础。

1.1故障致因及类型1.11变压器故障致因概况目前常见的变压器故障致因主要有以下三种[2]：1、本质设计和制造致因变压器在最初设计选材时，没有选用质量较好的硅钢片或纸板等品牌材料，在变压器制造过程中，制造精度不够、加工技术不良，造成铁芯耗损、绕组防潮密封不足，影响了变压器的质量。

2、安装维保不到位致因变压器安装不规范，保护零部件失效，长期运行变压器油外漏或流通不畅影响了整体降温效果，维护保养时没有执行到位，易出现变压器长期满载、高负荷带病运行，最终出现故障。

3、偶发故障致因由于电路突然异常放电、偶发极端恶劣天气、地震等不可抗拒的外因，以及部分绝缘区域的材质寿命超期老化导致短路等情况，导致变压器突发故障。

变压器油色谱分析及故障判断一、引言变压器是电力系统中非常重要的设备，它负责将电压从高电压变为低电压，或者从低电压变为高电压，以满足不同场景下的用电需求。

变压器运行时需要使用变压器油进行冷却和绝缘，因此变压器油的质量和状态对变压器的安全稳定运行非常重要。

变压器油色谱分析是一种通过分析变压器油中有机化合物的含量和质量来判断其状态的方法，通过色谱分析可以检测变压器油中的各种沉积物和有机气体，并据此判断变压器的运行状态和可能存在的故障。

二、变压器油色谱分析原理变压器油色谱分析是通过对变压器油中有机化合物的含量和质量进行分析来判断其状态和运行情况。

变压器油中的有机化合物包括沉积物、有机气体和其他杂质等。

这些有机化合物的类型、含量和分布情况可以反映出变压器的运行状态和潜在的故障情况。

通过对变压器油进行色谱分析，可以获得关于变压器的运行情况、可能存在的故障、沉积物的成分和含量等重要信息。

变压器油色谱分析可以应用于对变压器的绝缘状况、内部故障、水分含量和油质老化等方面的检测和分析。

具体应用如下：1、绝缘状况检测变压器油是变压器的重要绝缘介质，在变压器中起着冷却和绝缘的作用。

通过变压器油色谱分析可以检测绝缘油中的气体生成情况以及油中有机物的分解情况，从而判断变压器的绝缘状况和油质的老化程度。

2、内部故障判断变压器内部可能存在绕组短路、绝缘击穿等故障，这些故障会产生大量的有机气体和沉积物。

通过变压器油色谱分析可以检测油中有机气体和沉积物的类型和含量，从而判断变压器内部可能存在的故障情况。

通过变压器油色谱分析可以判断变压器的运行状态和可能存在的故障情况，具体故障判断如下：1、绝缘老化变压器油中的气体含量增加、有机物含量减少、沉积物增加等情况可以表明绝缘油的老化程度较高，需要对变压器进行绝缘性能检测和维护。

3、水分含量超标变压器油中水分含量超标会导致绝缘油的绝缘性能下降，通过变压器油色谱分析可以判断油中的水分含量，从而进行绝缘油的维护和处理工作。

电力变压器的油色谱分析目前，在变压器的故障诊断中，单靠电气实验的方式往往很难发觉某些局部故障和发烧缺点，而通过变压器中气体的油中色谱分析这种化学检测的方式，对发觉变压器内部的某些暗藏性故障及其进展程度的初期诊断超级灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。

油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速度随温度的转变，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会显现最大值；随着温度的升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。

这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。

而局部过热、电晕和电弧是致使油浸纸绝缘中产生故障特点气体的要紧缘故。

变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会慢慢老化、变质，并分解出极少量的气体（要紧包括氢H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等多种气体）。

当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会慢慢增加。

对应这些故障所增加含量的气体成份见表5-9。

表5-9 不同绝缘故障气体成份的转变（1）分析气体产生的缘故及转变。

（2）判定有无端障及故障类型。

如过热、电弧放电、火花放电和局部放电等。

（3）判定故障的状况。

如热点温度、故障回路严峻程度及进展趋势等。

（4）提出相应的处置方法。

如可否继续进行，和运行期间的技术平安方法和监视手腕，或是不是需要吊心检修等。

假设需增强监视，那么应缩短下次实验的周期。

这些气体大部份溶解在绝缘油中，少部份上升至绝缘油表面，并进入气体继电器。

体会说明，油中气体的各类成份含量的多少和故障的性质及程度直接有关。

因此在设备运行进程中，按期测量溶解于油中的气体成份和含量，关于及早发觉充油电力设备内部存在的暗藏性有超级重要的意义和现实成效，在1997年公布执行的电力设备预防性实验规程中，已将变压器油的气体色谱分析放到了首要位置，并通过近些年来的普遍推行应用和体会积存取得了显著的成效。

高压换流变压器油色谱分析及故障诊断摘要：换流变压器作为高压直流输电系统的核心设备之一，与换流阀一起实现交直流电的相互转换，是直流输电系统的主体，是保证供电可靠性的基础。

一台变压器故障，往往造成局部和全局系统设备停止运行，造成供电中断事故的发生，因此，变压器设备的安全可靠运行尤为重要。

通过绝缘油中溶解气体的色谱分析诊断变压器内部是否存在故障隐患，便于尽早开展精准运维，提升直流系统运行稳定性。

关键词：换流变压器；油色谱分析；精准运维；电子检测前言：在超高压直流输电系统的运行和维护中，换流变压器是导致电力系统事故最多的设备之一，它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。

因此国内外一直把电力变压器在线检测与诊断技术作为重要的科研攻关项目。

由此诞生了油色谱分析技术，通过将油和故障气体进行分离研究，依照气体的组成成分，来判断故障的具体类型及位置，为电力部门的安全高效运行提供重要依据。

一、油色谱分析意义对于油浸式电力变压器，局部过热和局部放电故障都会引起故障点周围的绝缘油和固体绝缘材料发生分解而产生气体，这些气体大部分溶解到油中，不同性质故障产生的气体不同，故障的严重程度不同，产生的气体数量也不相同。

因此在变压器运行中对其进行定期测量溶解于油中的气体组分和含量对于及早发现变压器内部潜伏性故障有非常重要的作用和意义。

1.绝缘油产气原理1、绝缘油分解由于电或热故障，导致绝缘油中C-H键和C-C键断裂，然后重新化合形成氢气和低分子烃类气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。

故障初期，所形成的气体溶解于油中；当故障能量较大时，聚集成自由气体。

碳的固体颗粒及碳氢聚合物可沉积在设备的内部。

2、固体绝缘材料的分解对运行中的设备，随着油和固体绝缘材料的老化，CO和CO会呈现有规律的2增长，CO和CO2的形成不仅随温度而且随油中氧的含量和纸的湿度增加而增加。

分解出的气体形成气泡在油里经对流、扩散，不断地溶解在油中。