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变压器故障的油中气体色谱检测变压器故障的油中气体色谱检测是发现变压器内部的某些潜伏性故障及发展程度的早期诊断非常有效且非常灵敏的方法。
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率随温度而变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值。
随温度升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。
这说明故障温度与溶解气体含量之间存在有对应的关系。
这就是局部过热、电晕和电弧导致油浸纸质绝缘中产生故障特征气的主要原因。
变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质，并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等多种气体）。
当变压器内部有故障时，如局部过热、内部放电、绝缘受潮等，这些气体的含量会迅速增加，对应故障油中气体含量增加气体成分见下表：不同故障油中气体成分的变化表入气体继电器。
因此，变压器油中气体的各种成分含量多少与故障的性质及程度有直接关系。
所以定期测量油中的气体成分和含量，对于及早发现油浸式电力设备内部存在的潜伏性通行证障有非常重要的意义和现实的成效。
电力设备预防性试验规程中已将油色谱分析放在首要的位置，并推广取得了显著的效果。
电力变压器的内部的故障主要有：过热故障、高能量放电故障、过热兼高能量放电故障、火花放电故障、受潮或局部放电故障等。
而过热性故障中又以分接开关接触不良为主，铁心多点接地和部局部短路或漏磁环流其次，其他如导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热等；在电弧放电以绕组匝、层间绝缘击穿为主，其次为引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等故障；火花放电常见于套管引线对电位未固定的套管导电管、均压圈等的放电；引线局部绝缘不良或铁心接地片接触不良而引起的放电；分接开关某些金属件电位悬浮而引起的放电等。
对于变压器各种类型的故障，油色谱分析变压器内部故障诊断时，应包括以下内容：1、分析气体产生的原因及变化；2、判定有无故障及故障类型。
变压器油中气体分析通过培训掌握绝缘油中气体含量分析，气相色谱技术是近年来兴起的一项新技术，能够对运行中的变压器进行实时监测，通过采集变压器箱体内的少量油样，分析油中气体的组分及其含量，就可以判断变压器是否存在故障、故障的性质以及故障的大致部位。
油浸式变压器一旦出现故障，将造成影响现场生产，甚至造成机组停机，损失巨大。
及时了解油浸变压器内部运行情况并发现故障苗头，对保证变压器安全、可靠、优质运行有十分重要的意义。
一、气相色谱法的原理和意义色谱法它是一种物理分离技术。
它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，叫做固定相，另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫做流动相。
当流动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。
由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。
因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱法。
当用液体作为流动相时，称为液相色谱，当用气体作为流动相时，称为气相色谱。
气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。
当载气携带着不同物质的混合样品通过色谱柱时，气相中的物质一部分就要溶解或吸附到固定相内，随着固定相中物质分子的增加，从固定相挥发到气相中的试样物质分子也逐渐增加，也就是说，试样中各物质分子在两相中进行分配，最后达到平衡。
这种物质在两相之间发生的溶解和挥发的过程，称分配过程。
分配达到平衡时，物质在两相中的浓度比称分配系数，也叫平衡常数，以Ｋ表示，Ｋ＝物质在固定相中的浓度／物质在流动相中的浓度，在恒定的温度下，分配系数Ｋ是个常数。
由此可见，气相色谱的分离原理是利用不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样的各组分就在两相中经反复多次地分配，使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果，从而将各组分分离开来。
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。
变压器油中气体分析通过培训掌握绝缘油中气体含量分析，气相色谱技术是近年来兴起的一项新技术，能够对运行中的变压器进行实时监测，通过采集变压器箱体内的少量油样，分析油中气体的组分及其含量，就可以判断变压器是否存在故障、故障的性质以及故障的大致部位。
油浸式变压器一旦出现故障，将造成影响现场生产，甚至造成机组停机，损失巨大。
及时了解油浸变压器内部运行情况并发现故障苗头，对保证变压器安全、可靠、优质运行有十分重要的意义。
一、气相色谱法的原理和意义色谱法它是一种物理分离技术。
它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，叫做固定相，另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫做流动相。
当流动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。
由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。
因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱法。
当用液体作为流动相时，称为液相色谱, 当用气体作为流动相时，称为气相色谱。
气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。
当载气携带着不同物质的混合样品通过色谱柱时，气相中的物质一部分就要溶解或吸附到固定相内，随着固定相中物质分子的增加，从固定相挥发到气相中的试样物质分子也逐渐增加，也就是说，试样中各物质分子在两相中进行分配，最后达到平衡。
这种物质在两相之间发生的溶解和挥发的过程，称分配过程。
分配达到平衡时，物质在两相中的浓度比称分配系数，也叫平衡常数，以K表示，K=物质在固定相中的浓度/物质在流动相中的浓度，在恒定的温度下，分配系数K是个常数。
由此可见，气相色谱的分离原理是利用不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样的各组分就在两相中经反复多次地分配，使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果，从而将各组分分离开来。
110KV变压器油气体含量国标
1.水分mg/L
6一35KV≤20
按GB7600或GB7601标准检。
2.油中含气量(体积分数)
35KV≤1
按DL/T423、DL/T450标准检验。
3.油中溶解气体色谱分析
总烃含量小于150PPmH2含量小于150PPmC2H2含量小于5PPm
按GB7252标准检验。
4.110KV变压器油气体含量国标总烃是110KV变压器油气体含量国标色谱分析中存有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔这四种气体总量的称谓，它同时借助油气中含有的氢气、氧气、一氧化碳和二氧化碳进行组合签别，以分析签别110KV变压器油气体含量国标内部运行状态和有无故障，现在大多采用远方遥测色谱监控仪进行。
其总烃标准为150，如果实际运行中发现超标，还要进行具体分析看是那种气体超标并做好相应解决处理办法。
5.GB/T2536一90。
110KV变压器油气体含量国标油是一种石油分馏产物，它的主要成分是烷珐、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃等化合物。
因为它主要用于电气设备的冷却和灭弧，因此不允许含有易燃易爆的乙炔。
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。
绝缘油中含气量的测定真空压差法1适用范围适用于110〜500kV电力变压器、互感器、电抗器、充油套管等充油电器设备的油中含气量测定。
适用于在40 C下运动粘度不大于40mm2/s的各种低、中等粘度的其他油品。
2试验性质预试、交接、大修3试验方法3.1测试原理使被测油样进入一起脱气室内，在高真空下，释放出油中溶解的气体。
根据脱气油样的体积、温度、脱出气体所产生的压差，计算出油的含气量，以在标准状态下占油体积的百分比表示。
3.2含气量测试仪3.2.1仪器结构仪器结构应保证能在高真空下工作，每次使用前应检查密封性。
3.2.1.1仪器各部分说明5E 图1脱气室C:由耐热性玻璃制成，脱气室有标定刻度，分度值为1mL;玻璃旋塞1〜7:应具有高真空密封性，在旋塞与塞芯处需涂上真空脂；喷嘴I :玻璃管滴口，用来使油呈分散状滴在脱气室的壁上；U形油柱压差计F:由耐热性玻璃制成，标定刻度的分度值为1mm;冷阱G:溶剂50mL,内装固体二氧化碳制冷剂，用来消除油中水分所产生的蒸汽压；储油瓶D :溶剂250ML,脱气油盛器；恒温箱L :用来加强油中气体的释放过程，脱气室必须置于箱内中心位置，调温范围为室温〜100C，调温精确度为士2C。
真空泵K ；废油瓶E。
321.2仪器的标定仪器出厂前已由制造厂精确标定，标定后已将标定断口封死，故一起在使用中如未发生玻璃件的整修，则不需要标定。
仪器的玻璃件损坏后修复使用时，应重新标定。
标定可采用蒸馏水称重法或委托仪器生产厂进行。
3.2.2仪器配用的器材3.2.2.1真空泵，其真空（绝对残压）小于 1.33P&3.2.2.2取样器为医用100mL注射器。
3.2.2.3高频电火花真空测定仪。
322.4秒表或记时器，其精确度为0.1s。
322.5盛装固体二氧化碳的冷藏瓶。
322.6真空密封脂。
3.2.2.7 275号硅油，其密度为1.09g/cm3。
3.2.2.8电热吹风机，其功率为500W。
变压器油中的气体分析技术在电力系统中，变压器是不可或缺的设备，用于转换电能的电压，以便在输电和配电过程中保证电能的稳定传输。
为了保障变压器的正常运行，油的质量和性能至关重要。
随着变压器运行时间的增长，油中的气体含量也会逐渐增加，可能对变压器的正常运行产生不良影响。
因此，变压器油中的气体分析技术成为了一项重要的工作。
变压器油中的气体主要来自两个方面。
一方面是变压器油本身的挥发性和不纯度。
变压器油中本身存在的气体主要有氧、氮、二氧化碳等。
此外，变压器油也可能受到外界的污染和气体攻击。
另一方面，变压器内部发生的故障也会导致气体的生成，例如电弧放电和电晕放电产生的气体等。
气体分析技术通常用于检测和分析变压器油中的气体含量和类型。
下面将介绍一些常用的分析技术。
1. 现场分析仪器现场分析仪器广泛应用于变压器油中的气体分析。
这些仪器通常具有便携式和即时的特点，无需将样品带回实验室进行分析。
常用的现场分析仪器包括气相色谱仪（Gas Chromatograph，GC）、气体色谱－质谱联用仪（Gas Chromatograph-Mass Spectrometer，GC-MS）等。
这些仪器能够对气体成分进行准确测量和分析，有助于判断变压器的运行状态。
2. 试纸分析法试纸分析法是变压器油中气体分析的一种简单且便捷的方法。
试纸通常以化学试剂的形式存在，用于检测氢气、甲烷等特定气体。
通过试纸颜色的变化来确定气体的存在和含量。
然而，试纸分析法的准确度相对较低，并且无法分析多种气体。
3. 气体释放法气体释放法是一种常用的变压器油中气体分析方法。
首先，将变压器油样品置于真空条件下进行预处理，然后通过加热或抽真空等方式将溶于油中的气体释放出来。
接下来，测量和分析被释放的气体。
气体释放法可以检测多种气体，但在实际应用中需要较长的操作时间和专业设备支持。
4. 微量气体分析法微量气体分析法是一种高灵敏度的气体分析技术。
它可以检测变压器油中微量的气体，甚至达到ppb（百亿分之一）的级别。
