充油电气设备油中溶解充油电气设备油中溶解气体的分析与故障诊断气体的分析与故障诊断多年来，应用色谱法测油中溶解气体含量，并结合电气、化学试验，综合判断变压器潜伏性故障，充分显示了其独特的优点，为及时发现变压器类等充油电气设备的隐患，确保其安全经济运行做出了贡献。主要内容主要内容§1.色谱分析诊断变压器内部故障的理论依据§2.变压器故障诊断的方法与步骤TPRI§1§1..色谱分析诊断变压器内色谱分析诊断变压器内部故障的理论依据部故障的理论依据一、故障下产气的特征性二、故障下产气的累积性三、故障下产气的加速性四、气体的溶解与扩散：样品具有一致性、均匀性和代表性TPRI一、一、故障下产气的特征性故障下产气的特征性（一）绝缘油的分解变压器油主要是由碳氢化合物组成（烷烃CnH2n+2，环烷烃CnH2n或CnH2n-2，芳香烃CnH2n-6。绝缘纸的成分主要是碳水化合物（C6H10O6）n。由电和热故障的结果可以使某些C-H键和C-C键断裂，伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基，这些氢原子或自由基通过复杂的化学反应迅速重新化合，形成氢气和低分子烃类气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物（X-石蜡）。TPRI故障初期，所形成的气体溶于油中；当故障能量较大时，也能聚集成游离气体。碳的固体颗粒及碳氢聚合物可沉积在设备内部。低能放电，如局部放电，能过离子反应促使最弱的键C-H键断裂，主要重新化合成氢气。随着放电能量越来越高，如火花放电、电弧放电，能使C-C断裂，然后迅速以C-C键、C=C键、C≡C键的形式重新化合成烃类气体。大约油温在150℃时，就能产生甲烷；150-500℃左右时产生乙烷；大约500℃时产生乙烯，随着温度的逐渐升高，乙烯占总烃的比例越来越大；800-1200℃左右时产生乙炔。生成碳粒的温度约在500-800℃左右。（二）绝缘纸的分解1、纸、层压板或木块等固体绝缘材料分解时，主要产生CO、CO2，当怀疑故障涉及固体绝缘时，一般CO2/C0〈3。2、固体绝缘材料分解时产生的液体特征分子是糠醛，纤维素老化会降解出D-葡萄糖单糖，易分解出呋喃衍生物；糠醛（C4H3OCHO）仅为其中的一种（三）其它气体的来源如分接开关油室向主油箱渗漏（C2H2高）；设备油箱带油补焊（C2H2高）；潜油泵出故障（是高速泵，轴和轴瓦产生磨擦，C2H2高，应改为低速泵）；变压器油中含水（H2高）；本体受潮（H2高）等均可产生气体。二、故障下产气的累积性：二、故障下产气的累积性：看故看故障有无发展障有无发展三、故障下产气的加速性：三、故障下产气的加速性：看故看故障的严重程度障的严重程度四、气体的溶解与扩散：四、气体的溶解与扩散：样品具样品具有一致性、均匀性和代表性有一致性、均匀性和代表性TPRI§2.变压器故障诊断的方法与步骤一、有无故障的诊断1、根据色谱分析的数据，看总烃、乙炔、氢气是否有任一种超过国家标准规定的注意值，若有任一一个超标，则进行跟踪分析，考查产气速率。2、若产气速率超标，至少二次均超标，且产气速率有增长趋势，应该判断有故障。3、注意值1.出厂和新投运的设备表2对出厂和新投运的设备气体含量的要求μL/L气体变压器和电抗器互感器套管氢<10<50150乙炔000总烃<20<10<102.运行中设备油中溶解气体的注意值表3变压器、电抗器和套管油中溶解气体含量的注意值μL/L含量设备气体组分330KV及以上220KV及以下总烃150150乙炔15氢150150一氧化碳变压器和电抗器二氧化碳CO2/CO〈3甲烷100100乙炔12套管氢500500注：该表所列数值不适用于气体继电器放气嘴取出的气体表4电流互感器和电压互感器油中溶解气体含量的注意值μL/L含量设备气体组分220KV及以上110KV及以下总烃100100乙炔12电流互感器氢150150总烃100100乙炔23电压互感器氢15015044、产气速率、产气速率（1）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：γa=【（Ci，2-Ci，1）/△t】╳（m/ρ）式中：γa——绝对产气速率，mL/d；Ci,2——第二次取样测得油中某种气体浓度，μL/L；Ci,1——第一次取样测得油中某种气体浓度，μL/L；Δt——二次取样时间间隔中的实际运行时间，d；m——设备总油重，t；ρ——油的密度，t/m3(2...
