油中溶解气体色谱分析Word格式.docx

1、CO2可与CO结合计算，CO2/CO的比值作参考CT1002PT3套管甲烷500注：1.乙炔是充油设备内部存在电性故障的特征气体。2.总烃是热性故障的特征气体，其中乙烯往往作为高温过热的特征气体，甲烷在其含量大于氢时，可作低温过热的特性气体。3.ppm 为百万分率（10-6） 1ppm=0.0001%。4.500kv电力变压器乙炔含量的注意值为 1ppm。5.故障点温度较低时，油中溶解气体的组成主要是 CH4,随着温度升高，产气率最大的气体依次为 CH4、C2H6、C2H4、C2H2。通常油中的C2H6含量小于CH4，是由于C2H6不稳定，在一定温度下极易分解为C2H6 （气） = C2H4

2、（气）+H2 （气），即C2H4和H2是相伴产生的。表2氢、烃气体含量限值判断组分含量卩L/L （ppm）正常注意故障H2v 100100200 200CH4V 454580 80C2H6V 353550 50C2H4V 5555100 100C2H2V 5510 10C1+C2若分析结果超过油中溶解气体注意值，则表明设备处于非正常运行状态，进一步采用特征 气体判断法确定故障性质和状态。三、定性分析特征气体判断法：（过热性故障、放电性故障、过热和放电并存故障）表3判断故障性质的特征气体法序号故障性质特征气体的特点一般过热性故障总烃较咼，C2H2V 5ppm。严重过热性故障总烃咼，。2出 5pp

3、m，但C2H2未构成总烃的主要成份，H2含量较咼。局部放电总烃不高，CH4占总烃中的主要成份， H2 100ppm。4火花放电总烃不咼，。 10ppm， H2较咼。电弧放电总烃高，C2H2咼并构成总烃中的主要成份， H2含量咼。6裸金属过热总烃高，CO、 C2H2均在正常范围。7金属过热并涉及固体绝缘总烃，开放式变压器， CO 300卩L/L，乙炔正常。8固体绝缘过热总烃在100卩L/L左右，开放式， CO 300卩L/L。9金属过热并有放电总烃高， C2H2 5， H2含量较咼。气体特征随着故障类型、 故障能量及及其涉及的绝缘材料的不同而不同，即故障点产生烃类气体的不饱和度与故障源的能量密度

4、之间有密切关系。表4气体中主要成份与异常情况的关系主要成份异常情况具体情况H2主导型局部放电、弧光放电1.绕组层间短路，绕组击穿；2.分接开关触点间局部放电，弧光短路。CH4、C2H4主导型过热接触不良分接开关接触不良，连接部位松动，绝缘不良。C2 H2主导型弧光放电绕组短路，分接开关切换器闪络。注:1. 氢含量单值超标，主要是设备进水受潮所致，进行电气试验和微水分析。2 . 氢含量超标，同时 CO、CO2含量较大，固体绝缘受潮后加速老化的结果。3. C2 H2含量单项增高，主要原因是：切换开关渗漏、油流放电、压紧装置故障等。表5变压器故障类型与气体组分关系变压器故障类型产生的气体组分变压器油

5、过热H2、CH 4、C2H4、C2H 6油和绝缘纸过热CO、CO2、H2、CH4、C2H4、C2H6油中有电弧H2、CH4、 C2H4、 C2H2、 CH6油中局部放电H2、CH 4、 C2H4、 C2H 6油中存在绝缘纸中电弧CO、CO2、H2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2油中存在火花放电H2、 C2H2变压器进水或受潮H2 （水在电场作用下进行电解，并且水和钢铁材料起化学反应产生氢气）四、定量分析（一） IEC三比值法：根据电气设备内油，纸绝缘故障下裂解产生气体组份的相对浓度与温 度的相互依赖关系，并选用两种溶解度和扩散系数相近的气体组分的比值作为判断故 障性质的依据。1.三比值法

6、编码规则：特征气体的比值比值范围编码说明C2H 2/ C2H4CH4/ H2C2H4/ C2H 6V 0.1 0.1 V 1 13 32.注意问题：1） 对油中各种气体含量正常的变压器等设备，其比值无意义。2） 只有油中气体各组分含量足够高（通常超过注意值） ，并且经综合分析确定变压器内部存在故障后才能进一步用三比值法判断其故障性质。否则，易造成误判。3） 每一种故障对应于一组比值，对多种故障的联合作用，可能找不到相对应的比值组 合，而实际是存在的。4） 三比值法不适用于气体继电器里收信到的气体分析判断。根据资料推荐 C比 V 2% ; C坐V 6H2+C1+C2 C2H 63.判断故障性质的

7、三比值法序号典型例子C2H2/ C2H4C2H4/ C2H6无故障正常老化低能量局部放电0（但无意义）由于不完全浸渍引起含气孔穴 中的放电，或过分饱和或高温 度引起的孔穴中的放电。低于150 C的热故障一般性的绝缘导线过热150300 C低温过热故障引线夹件螺丝松动300700C中由于磁通集中引起的铁芯局部过热。咼于700 C咼0,1,2热点温度增加，从铁芯中的小 热点，铁芯短路，由于涡流引 起的铜过热，接头或接触不良、 焊接不良（形成丝炭）及铁芯 和外壳的环流、铁芯多点接地。低能放电0,1引线时电位未固定的部件之间 连续火花放电，分接抽头引线 和油隙闪络，不冋电位之间的 油中火花放电或悬浮之

8、间火花 放电。低能放电并过热绕组匝间，层间短路，相间闪 络，分接头引线间油隙闪络， 引线对箱壳放电，绕组熔断， 分接开关飞弧，因环路电流引 起电弧，引对对接地待放电等。并过热对于有载调压变压器应考虑切 换开关油室的油可能向变压器 的本体油箱渗油情况。10二）无编码比值法：1.C2H2/ C2H4 v 0.1过热性故障C2H2/ C2H4 0.1放电性故障2.CH 4/ C2H6 1低温过热（小于300 C ）1v CH4/ C2H6高温过热（大于700 C）3.CH 4/ H2放电兼过热故障经验公式：T=322lg c2H 4 525（C ）五、色谱分析误判断的外部干扰情况1.变压器油箱补焊消

9、除补焊后引起的气体增长，对色谱分析的干扰，可采用脱气法进行处理。2.水分侵入油中温度变化；冷油器渗漏；安全防爆管、套管、潜油泵、管路密封不严可能水分侵入 变压器中。当色谱分析出现 H2含量单项超标时，取油样进行耐压试验和微分析，根据测试结果 进行综合分析判断。3.补油含气量高在补油时除做耐压试验外，还应做色谱分析。4.真空滤油机故障5.切换开关室油渗漏（切换开关室的油受开关切换动作的电弧放电作用，分解产生大 量的C2H2和出）特点：C2H2含量超过注意值，其他成份较低，而且增长速度较缓慢。判判断：鉴别 本体油中气体是否来自切换开关室的渗漏，可先向该切换开关室注入一特定气体， 每隔一定时间对本体

10、油进行分析，如果本体油中也出现这种特定气体并随时间而增 长，则证明存在渗漏现象。6.绕组及绝缘中残留吸收的气体进行多次脱气处理。7.变压器深度精制深度精制变压器在电场和热的作用下容易产生 H2和烷类气体。8.强制冷却系统附属设备故障潜油泵故障、磨损、窥视玻璃破裂、滤网堵塞等，对本体和附件的油分别进行色谱 分析，查明原因，排除附件中油的干扰。9.变压器内部使用活性金属材料奥氏体不锈钢能促使变压器油发生脱氧反应，使油中出现 H2单值增高。10.油流静电放电大型强迫油循环冷却方式的电力变压器内部，由于变压器油的流动而产生的静电带 电现象称为油流带电。油流带电会产生静电放电， 放电产生的气体主要是 H

11、2和C2H2。通过调整潜油泵的运行台数进行比较判断，如果潜油泵台数减少， C2H2含量显著降低，则可能是油流静电放电引起的。11.标准气样不合格12.压紧装置故障压紧装置发生故障使压钉压紧力不足 ，导致压然与压碗之间发生悬浮电位放电 ，长时间的放电是C2H2含量逐渐增加的主要原因。13.变压器铁芯漏磁对变压器进行工频和倍频空载试验，检查色谱分析是否正常，如果工频空载试验后 色谱分析异常，但倍频空载试验后色谱分析正常，则说明变压器故障来源于励磁系 统，可排除电气回路故障。可对变压器内部的导磁部件进行处理，如将夹紧螺栓换 为不导磁的不锈钢螺栓或胶木螺栓，变压器铁芯用无纬带绑扎等。14.周围环境引起的周围环境中存在的特征气体成份。15.超负荷引起当超负荷130%时，总烃剧烈增加。另外，当开关接触不良在大电流下可能产生电弧 而造成C2H2增长。16.假油位假油位生成变压器严重缺油，因而运行时出现温升过高，特征气体组分增加。17.套管端部接线松动过热套管端部螺母松动而过热，传导到油箱本体内，使油受热分解产气超标。18.冷却系统异常风扇停转、反转或散热器堵塞，使变压器油温升高。19.抽真空导气管污染20.混油引起严禁将不同标号的油混合使用。即使是同事牌号的同也