绝缘油的气相色谱分析资料

№绝缘油油中气体含量色谱分析作业指导书（范本）变电站名称：设备编号：编写：年月日审核：年月日批准：年月日作业负责人：作业日期年月日时至年月日时荆门供电公司1适用范围本作业指导书适用于荆门供电公司××变电站××绝缘油油中气体含量色谱分析作业。

2引用文件下列标准及技术资料所包含的条文，通过在本作业指导书中引用，而构成为本作业指导书的条文。

本作业指导书出版时，所有版本均为有效。

所有标准及技术资料都会被修订，使用本作业指导书的各方应探讨使用下列标准及技术资料最新版本的可能性。

GB／T 17623—1998 《绝缘油中溶解气体组分含量测定法（气相色谱法）》GB 7597-87 《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》GB 7595—2000 《运行中变压器油质量标准》DL/ T722—2000 《变压器油中溶解气体分析和判断导则》3试验前准备工作安排3．1准备工作安排3. 2作业条件3．3人员要求3．4工、器具注1:气相色谱仪应符合以下要求：a．仪器基线稳定，有足够的灵敏度。

对油中溶解气体各组分的最小检知浓度见下表2：表2 色谱仪的最小检知浓度单位：μL/L（20℃）b．对所检测组分的分离度应满足定量分析的要求，即分辨率R≥1.5。

c．用转化法在氢火焰离子化检测器上测定CO、CO2时，应对镍触媒将CO、CO2转化为CH4的转化率作考察。

可以影响转化率的因素是镍触媒的质量、转化温度和色谱柱的容量。

推荐以下气相色谱仪流程图见表2。

表2气相色谱仪流程图注2:气源应符合以下要求a．标准混合气体由国家计量部门授权的单位配制，具有组分浓度含量、检验合格证及有效使用期。

b．N2（Ar）：纯度不低于99.99%(最好不低于99.999%，以提高气相色谱仪的稳定性和延长色谱柱的使用寿命)，可用压缩气瓶或气体发生器，优先选用压缩气瓶。

c．H2：纯度不低于99.99%，可用压缩气瓶或气体发生器，优先选用气体发生器。

一.绝缘油溶解气体组分含量的气相色谱测定法1 适用范围本标准规定了用气相色谱法测定充油电气设备内绝缘油中的溶解气体组分（包括氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧及氮等）含量的方法，其浓度以μL/L 计量。

充油电气设备中的自由气体（气体继电器中气体、设备中油面气体等）也可参照本方法进行组分分析，其浓度以μL/L计量。

2 试验性质预试、交接、大修3 试验方法3.1 方法概要首先按要求采集充油电气设备中的油样，其次脱出油样中的溶解气体，然后用气相色谱仪分离、检测各气体组分，浓度用色谱数据处理装置或记录仪进行结果计算。

3.2 样品采集按GB7597—1987全密封式取样的有关规定进行。

在运输、保管过程中要注意样品的防尘、防震、避光和干燥等。

3.3 仪器设备和材料3.3.1 从油中脱出溶解气体的仪器，可选用下列仪器中的一种。

3.3.1 恒温定时振荡器往复振荡频率275次/min±5次/min，振幅35mm±3mm，控温精确度±0.3℃，定时精确度±2min。

3.3.2气相色谱仪专用或改装的气相色谱仪。

应具备热导鉴定器（TCD）（测定氢气、氧气、氮气）、氢焰离子化鉴定器（FID）（测定烃类、一氧化碳和二氧化碳气体）、镍触媒转化器（将一氧化碳和二氧化碳鉴定器转化为甲烷）。

检测灵敏度应能满足油中溶解气体最小检测浓度的要求。

3.3.2.1 仪器气路流程。

3.3.2.2色谱柱：对所检测组分的分离度应满足定量分析要求。

常见的气路流程见表1。

表1 色谱流程3.3.3记录装置色谱数据处理机，色谱工作站或具有满量程1mV的记录仪。

3.3.4 玻璃注射器100mL、5mL、1mL医用或专用玻璃注射器。

气密性良好，芯塞灵活无卡涩，刻度经重量法校正。

（机械震荡法用100mL 注射器，应校正40.0mL的刻度）气密性检查可用玻璃注射器取可检出氢气含量的油样，存储至少两周，在存储开始和结束时，分析样品中的氢气含量，以检测注射器的气密性。

一、绝缘油中溶解气体组份含量的分析1用气相色谱法测定绝缘油中溶解气体的组分含量，是发供电企业判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障，以保障电网安全有效运行的有效手段。

也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的必要手段。

GC-9560-HD变压器油色谱分析系统采用国标推荐的三检测器流程，一次进样即可完成绝缘油中溶解气体组分（包括氢气、氧气、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳）含量的全分析。

二、绝缘油中含气量的测定绝缘油的含气量是油质监督的一项比较重要的指标。

目前根据DL/T450-1991 方法制定的二氧化碳洗脱法仅适用于不含酸性气体的油品测定，而根据DL/T423-91 方法制定的真空压差法又因真空仪器的不易普及而存在一定的局限性。

GC-9560-HD变压器油色谱分析系统的流程设计完全符合中华人民共和国电力行业标准DL/T 703-1999《绝缘油中含气量的气相色谱测定法》中有关色谱流程设计的规定。

该机配备了高灵敏度的热导检测器和氢火焰离子化检测器，以及一个镍触媒转化炉，可实现对变压器油中溶解的五种气体组份：氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳的全部测定。

其性能满足DL/T 703-1999《绝缘油中含气量的气相色谱测定法》中对气相色谱仪的要求。

仪器配置1、GC-9560-HD气相色谱仪2、Y-200型电力系统专用工作站3、振荡仪4、氮气、氢气、空气气源5、标准气体仪器性能一次进样，进样量为1 mL，油中最小检测浓度达到：H2≤5μL/L O2，N2≤25μL/LC2H2≤0.1μL/LCO，CO2≤2μL/L溶解气体组分含量分析实例色谱分析条件1、测定组分：H2、O2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2 色谱仪： GC-9560-HD （配Y-200型电力专用工作站）辅助设备：高纯氮气、高纯氢气和干燥空气，脱气装置。

色谱柱：专用色谱柱测定条件：柱温60℃，汽化室60℃，检测器120℃，、热导温度70℃，转化炉温度360℃FID量程：109 TCD电流：70mA2、标准气体组分含量（单位：μL/ L）H2:1008 O2:5.41% CO:712 CO2:3016CH4:101 C2H4:101 C2H6:99 C2H2:48（1）标准气色谱图：A通道色谱图 B通道色谱图（2）标气稀释100倍色谱图功能完善的专用工作站Y-200型变压器油色谱工作站是经专业设计具有强大功能的实用数据处理系统，其故障判断符合最新的国家标准，主要性能如下：1 操作便捷：中文WIN9X，XP操作平台，全中文的窗口界面以及实时操作提示和在线帮助，方便用户学习使用。

№绝缘油油中气体含量色谱分析作业指导书（本）变电站名称：设备编号：编写：年月日审核：年月日批准：年月日作业负责人：作业日期年月日时至年月日时荆门供电公司1适用围本作业指导书适用于供电公司××变电站××绝缘油油中气体含量色谱分析作业。

2引用文件下列标准及技术资料所包含的条文，通过在本作业指导书中引用，而构成为本作业指导书的条文。

本作业指导书出版时，所有版本均为有效。

所有标准及技术资料都会被修订，使用本作业指导书的各方应探讨使用下列标准及技术资料最新版本的可能性。

GB／T 17623—1998 《绝缘油中溶解气体组分含量测定法（气相色谱法）》GB 7597-87 《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》GB 7595—2000 《运行中变压器油质量标准》DL/ T722—2000 《变压器油中溶解气体分析和判断导则》3试验前准备工作安排3．1准备工作安排3. 2作业条件3．3人员要求3．4工、器具注1:气相色谱仪应符合以下要求：a．仪器基线稳定，有足够的灵敏度。

对油中溶解气体各组分的最小检知浓度见下表2：表2 色谱仪的最小检知浓度单位：μL/L（20℃）b．对所检测组分的分离度应满足定量分析的要求，即分辨率R≥1.5。

c．用转化法在氢火焰离子化检测器上测定CO、CO2时，应对镍触媒将CO、CO2转化为CH4的转化率作考察。

可以影响转化率的因素是镍触媒的质量、转化温度和色谱柱的容量。

推荐以下气相色谱仪流程图见表2。

表2气相色谱仪流程图气源应符合以下要求a．标准混合气体由国家计量部门授权的单位配制，具有组分浓度含量、检验合格证及有效使用期。

b．N2（Ar）：纯度不低于99.99%(最好不低于99.999%，以提高气相色谱仪的稳定性和延长色谱柱的使用寿命)，可用压缩气瓶或气体发生器，优先选用压缩气瓶。

c．H2：纯度不低于99.99%，可用压缩气瓶或气体发生器，优先选用气体发生器。

目次前言1 范围2 引用标准3 方法概要4 仪器设备、材料5 准备6 试验步骤7 精密度8 准确度绝缘油中含气量的气相色谱测定法1 范围本标准规定了绝缘油中含气量的气相色谱测定法。

本标准适用于330kV及以上充油电气设备中的绝缘油(其它电压等级的绝缘油中含气量测定可参考)。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB／T 7597—87 电力用油(变压器油、汽轮机油)取样法GB／T 17623—1998 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法DL／T 423—91 绝缘油中含气量的测定(真空压差法)3 方法概要本方法首先按GB／T 7597—87的规定采集被测油样，然后脱出油样中的气体，用气相色谱仪分离、检测各气体组分，通过记录仪或色谱数据处理机进行结果计算，结果以体积分数(%)表示。

4 仪器设备、材料4.1 脱气装置恒温定时振荡器(或其它脱气装置)：往复振荡频率270次／min～280次／min，振幅35mm，控温精度0.3℃，定时精度±2min。

4.2 气相色谱仪该仪器应具备热导检测器、氢火焰离子化检测器和镍触媒转化器。

4.2.1 检测灵敏度对油中气体的最小检测浓度应满足：氧、氮 不大于50L ／L ； 氢 不大于5L ／L ；一氧化碳、二氧化碳 不大于25L ／L ； 烃类 不大于1L ／L 。

4.2.2 仪器气路流程。

常用仪器气路流程见表1。

4.2.3 色谱柱色谱柱所检测组分的分离度应满足分析要求。

适用于测量H 2、O 2、N 2组分的固定相、柱长见表2，其它组分的测定可参照GB ／T 17623—1998中5.2的方法，选择合适的固定相和柱长。

4.3 记录装置采用记录仪或数据处理机。

4.4 玻璃注射器100mL 、10mL 、5mL 、1mL 医用或专用玻璃注射器，气密性好。

目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1问题的提出和本课题的意义 (3)1.2目前变压器油中气体的检测方法及发展趋势 (4)1.3本文的主要研究内容 (8)第二章油中溶解气体的紫外及可见吸收光谱分析原理 (9)2.1紫外及可见光吸收光谱分析法简介 (9)2.2油中气体紫外及可见光吸收光谱检测的理论原理 (10)2.3有机化合物分子内的电子跃迁 (12)2.4有机化合物的紫外及可见光光吸收光谱 (14)2.5影响紫外及可见光光吸收光谱的因素 (14)第三章油中气体紫外及可见光吸收光谱检测的实验系统 (21)3.1实验系统原理综述 03.2实验系统的光路原理 (2)3.3实验系统的电路原理 (6)3.4实验过程及步骤 (7)3.5实验结果 (8)3.6实验结果分析 (11)3.7实验误差分析 (19)第四章结论与展望 0参考文献 (1)后记............................................... 错误！未定义书签。

摘要变压器作为电力系统最重要的供电设备，也是最为昂贵的设备之一，其可靠运行的程度直接关系到整个电力系统的安全运行。

电力变压器的大多数内部故障可以根据对变压器油中的溶解气体的分析来判断，因此变压器油中溶解气体的检测技术就显得尤为重要。

目前变压器油中溶解气体的检测方法主要是气相色谱分析法。

虽然该方法可以很好的反映变压器的内部故障，但是利用气相色谱法检测油中溶解气体,从取油样—油气分离—色谱分析的全过程来看,存在着环节多,操作手续繁琐,试验周期长等弊病,当然也就不可避免地引进较大的试验误差。

对于发展较快的故障检测则感到不够及时,难以充分发挥它的作用，而且也不便于发展油中气体的在线监测。

现在我们研究使用紫外及可见光吸收光谱法来检测变压器油中的溶解气体。

该方法基本不受变电站复杂的电磁环境的影响，能够很灵敏的检测出变压器油及其中溶解气体的变化，并且该技术也比较适用于在线监测。

A/O Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005№绝缘油油中气体含量色谱分析作业指导书（范本）变电站名称：设备编号：编写：年月日审核：年月日批准：年月日作业负责人：作业日期年月日时至年月日时荆门供电公司Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-2005A/O1适用范围本作业指导书适用于荆门供电公司××变电站×× 绝缘油油中气体含量色谱分析作业。

2引用文件下列标准及技术资料所包含的条文，通过在本作业指导书中引用，而构成为本作业指导书的条文。

本作业指导书出版时，所有版本均为有效。

所有标准及技术资料都会被修订，使用本作业指导书的各方应探讨使用下列标准及技术资料最新版本的可能性。

GB／T 17623 —1998《绝缘油中溶解气体组分含量测定法（气相色谱法）》GB 7597-87《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》GB 7595— 2000《运行中变压器油质量标准》DL/ T722 — 2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》3试验前准备工作安排3．1 准备工作安排√序号内容标准责任人备注1准备好试验所需的工、器具，各器具应符合试验要求工、器具状况良好2组织作业人员学习作业指导书，使全体作业人员熟悉作业内容、作业标准、安全注意事项不缺项、漏项3.2 作业条件√序号内容责任人备注1实验室及其周围不宜有火源、震源、强大磁场和电场、电火花、易燃易爆的腐蚀性物质等存在A/O Q/JMGD.ZY.BD.SY.YQ03-08-20052室内温度最好在10℃～ 35℃，相对湿度在80%以下3室内空气含尘量应尽量低，经常保持仪器和室内清洁4室内严禁烟火，并有防火防爆的安全措施5贮气室最好与实验室分开设置，氢气与氧气应分开贮放，以免发生爆炸危险3．3 人员要求√序号内容责任人备注1操作人员 1～ 2 人，其中有一人持有油、气检验员岗位合格证（油分析）。

绝缘油中气体含量的色谱分析法变压器油色谱分析仪适用于电力系统绝缘油中溶解气体的测定。

通过一次注射可以完全分析绝缘油中七种溶解气体的含量。

乙炔的检测浓度为0.1ppm。

完全符合《绝缘油中溶解气体组分的气相色谱法》、《绝缘油中气体含量的气相色谱测定法》和《变压器油中溶解气体分析判断指南》的国家标准气相色谱法测定绝缘油中的溶解气体是发电厂和供电企业判断充油电力设备是否存在潜在过热和排放故障的有效方法，以保证电力GRI的安全有效运行。

对充油电气设备生产厂家进行设备出厂检验也是必要的手段。

变压器油色谱分析仪用于分析充油电气设备（包括变压器、电抗器、电流互感器、充油套管、气体继电器等）中绝缘油中溶解的气体。

变压器油色谱仪的性能特点变压器油色谱分析仪能预先预测充油设备的潜在故障，保证其安全运行。

完全符合《绝缘油中溶解气体组分的气相色谱法》、《绝缘油中气体含量的气相色谱测定法》和《变压器油中溶解气体分析判断指南》的国家标准。

要求。

变压器油色谱分析仪配有TCD、FID和高效甲烷转化器，以提高各组分的检测灵敏度。

同时对H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C2H2九个组分同时进行了分析。

油色谱分析仪可用于特征气体的分析和气体含量的检测。

色谱工作站能自动诊断分析结果的故障。

1。

使用4.3英寸触摸屏液晶显示中文，实时显示温度和操作条件。

2。

自检和五独立温度控制。

三。

任意路径传感器断开，仪器自动显示报警。

4。

高精度双稳态气路，最多可安装四个探测器。

5。

四路外部事件功能支持多阀切换。

6。

可以选择电子流量和压力显示系统和内置工作站。

变压器油色谱仪技术条件氢火焰离子化检测器（FID）：1。

温度范围：室温下为5～300℃。

2。

检测限：0.05ppm（含甲烷）。

三。

线性范围：107热导检测器（TCD）：1。

温度范围：室温下为5～300℃。

2。

灵敏度：8000MV/ML/mg三。

线性范围：1044。

桥流量范围：0~200毫安，带载气截止保护。

绝缘油中溶解气体组分含量测定法（气相色谱法）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、乙块、一氧化碳、二氧化碳、丙烷、丙烯、氧及氮等）的含量，其浓度以uL/L（体积）表Zj∖o首先按要求采集充油电气设备中的油样，其次脱出油中的溶解气体，然后用气相色谱仪分离、检测各气体组分，应按附录中的全密封方式取样有关规定进行。

在运输、保管过程中要注意样品的防尘、防震、避光和干燥。

1恒温定时振荡器往复振荡频率270±5/min次,振幅35mm±3πιπι,控温精确度±0.3C定时精确度土2min。

专用或改装气相色谱仪，应具备热导鉴定器（TCD）测定氢气、氧气、氮气）、氢焰离子化鉴定器测定（FID）燃类、一氧化碳和二氧化碳气体），碌触媒转化器（将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷）色谱柱所检测组分的分离度应满足定量分析要求记录装置：色谱数据处理机、色谱工作站或具I t r满量程ImV的记录仪。

玻璃注射器：100ml,5ml,1.0ml,0.5ml.气密性良好,芯塞灵活无卡涩刻度经重量法校正。

（机械振荡法用100ml注射器，应校正40.ml的刻度）。

氮（氮）气：（高纯99.99%）。

氢气：（高纯99.99%）压缩空气：（纯净无油）所适用的固定相见表2推备工作C恒温备用。

3试验步骤本方法是基于顶空色谱法原理（分配定律），即在一一恒温恒压条件下的油样与洗脱气体构成的的密闭系统内，使油中溶解气体在气、液两相达到分配平衡。

通过测定气体中各组分浓度，并根据分配定律和物料平衡原理所导出的公式求出样品中的溶解气体各组分浓度。

a）试油体积调节：将100ml玻璃注射器用试油冲洗2——3次，排尽注射器内残留空气，缓慢吸取试油45ml,再准确调节注射器芯塞至40ml刻度，立即用橡胶封帽将注射器出口密封。

b）加平衡载气：取一支5ml玻璃注射器，用氮气（或氢气）冲洗1--2次，再准确抽取5.Oml氮（或氧）气（总含气量低的油可适当增加抽取量）。

一.绝缘油溶解气体组分含量的气相色谱测定法1 适用范围本标准规定了用气相色谱法测定充油电气设备内绝缘油中的溶解气体组分（包括氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧及氮等）含量的方法，其浓度以μL/L 计量。

充油电气设备中的自由气体（气体继电器中气体、设备中油面气体等）也可参照本方法进行组分分析，其浓度以μL/L计量。

2 试验性质预试、交接、大修3 试验方法3.1 方法概要首先按要求采集充油电气设备中的油样，其次脱出油样中的溶解气体，然后用气相色谱仪分离、检测各气体组分，浓度用色谱数据处理装置或记录仪进行结果计算。

3.2 样品采集按GB7597—1987全密封式取样的有关规定进行。

在运输、保管过程中要注意样品的防尘、防震、避光和干燥等。

3.3 仪器设备和材料3.3.1 从油中脱出溶解气体的仪器，可选用下列仪器中的一种。

3.3.1 恒温定时振荡器往复振荡频率275次/min±5次/min，振幅35mm±3mm，控温精确度±0.3℃，定时精确度±2min。

3.3.2气相色谱仪专用或改装的气相色谱仪。

应具备热导鉴定器（TCD）（测定氢气、氧气、氮气）、氢焰离子化鉴定器（FID）（测定烃类、一氧化碳和二氧化碳气体）、镍触媒转化器（将一氧化碳和二氧化碳鉴定器转化为甲烷）。

检测灵敏度应能满足油中溶解气体最小检测浓度的要求。

3.3.2.1 仪器气路流程。

3.3.2.2色谱柱：对所检测组分的分离度应满足定量分析要求。

常见的气路流程见表1。

表1 色谱流程3.3.3记录装置色谱数据处理机，色谱工作站或具有满量程1mV的记录仪。

3.3.4 玻璃注射器100mL、5mL、1mL医用或专用玻璃注射器。

气密性良好，芯塞灵活无卡涩，刻度经重量法校正。

（机械震荡法用100mL 注射器，应校正40.0mL的刻度）气密性检查可用玻璃注射器取可检出氢气含量的油样，存储至少两周，在存储开始和结束时，分析样品中的氢气含量，以检测注射器的气密性。

绝缘油溶解气体的在线色谱分析一、气相色谱分析及在线监测方法简介油中溶解气体分析就是分析溶解在充油电气设备绝缘油中的气体，根据气体的成分、含量及变化情况来诊断设备的异常现象。

例如当充油电气设备内部发生局部过热、局部放电等异常现象时，发热源附近的绝缘油及固体绝缘（压制板、绝缘纸等）就会发生过热分解反应，产生CO2、CO、H2和CH4、C2H4、C2H2等碳氢化合物的气体。

由于这些气体大部分溶解在绝缘油中，因此从充油设备取样的绝缘油中抽出气体，进行分析，就能够判断分析有无异常发热，以及异常发热的原因。

气相色谱分析是近代分析气体组分及含量的有效手段，现已普遍采用。

图4-7所示为油色谱分析在线监测的原理框图。

图4-7 油色谱分析在线监测原理框图进行气相色谱分析，首先要从运行状态下的充油电气设备中取油样，取样方法和过程的正确性，将严重影响到分析结果的可信度。

如果油样与空气接触，就会使试验结果发生一倍以上的偏差。

因此，在IEC和国内有关部门的规定中都要求取样过程应尽量不让油样与空气接触。

其次，要从抽取的油样中进行脱气，使溶解于油中的气体分离出来。

脱气方法有多种，常用的是振荡脱气法，即在一密闭的容器中，注入一定体积的油样，同时再加入惰性气体（不同于油中含有的待测气体），在一定温度下经过充分振荡，使油中溶解的气体与油达到两相动态平衡。

于是就可将气体抽出，送进气相色谱仪进行气体组分及含量的分析。

常规的油色谱分析法存在一系列不足之处，不仅脱气中可能存在较大的人为误差，而且监测曲线的人工修正法也会加大误差，从取油样到实验室分析，作业程序复杂，花费的时间和费用较高，在技术经济上不能适应电力系统发展的需要；监测周期长，不能及时发现潜伏性故障和有效的跟踪发展趋势；因受其设备费用和技术力量的限制，不可能每个电站都配备油色谱分析仪，运行人员无法随时掌握和监视本站变压器的运行状况，从而会加大事故率。

因此，国内外不仅要定期作以预防性试验为基础的预防性检修，而且相继都在研究以在线监测为基础的预知性检修策略，以便实时或定时在线监测与诊断潜伏性故障或缺陷。