电力变压器油中溶解气体色谱分析试验方法

油中溶解气体色谱试验

试验周期

1) 交接时

2) 投运前

3)大修后

4) 运行中

(1)220KV变压器和120MVA以上的变压器3-6个月1次；对新装、大修更换绕组后增加第4、10、30天；

(2)110KV变压器新装、大修、更换绕组后30天和180天内各做1次，以后1年一次；

(3)35KV变压器8MVA以上1年1次，8MVA以下2年1次。

(4)必要时

1)总烃包括：CH4、C2H6、C2H4、和C2H2四种气体；

2) 溶解气体组份含量的单位为uL/1；

3) 溶解气体组份含量有增长趋势时，可结合产气速率判断必要时缩短周期进行追踪分析；

4) 总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进行分析判断；

5)新投运的变压器应有投运前的测试数据；

6)从实际带电之日起，即纳入监测范围；

7)封闭式电缆出线的变压器电缆侧绕组当不进行绕组直流电阻定期试验时，应缩短油中溶解气体色谱分析检测周期，220KV变压器不超过3个月，110KV变压器最长不应超过6个月。

特征气体产生的原因

在变压器诊断中,单靠电气试验方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，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:随着温度升高,产气率最大的气体依此为CH4 (甲烷)、C2H6(乙烷)、C2H4 (Z烯C2H2 (乙快)。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、申晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主原因。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(主要包括氢H2、甲烷CH4、乙烯C2H4、乙快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,这些气体的含量会迅速增加。这些气体大部分溶解在绝缘油中，少部分上升至绝缘油的表面,并进入气体继电器。经验证明,油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度有关.不同故障或不同能量密度其立生气体的特征是不同的，因此在设备运行过程中,定期测量溶解于油中的气体成分和含量，对于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性故障有非常重要的意义和现实的成效，在1997年颁布执行的电力设备预防性试验规程中，已将变压器油的气体色谱分析放到了首要的位置，并通过近些年的普遍推广应用和经验积累取得了显著的成效。

三比值法判断变压器故障

通过气相色谱分析判断变压器故障方法很多，如改良电协研法、HAY判断法、浓度谱图法、三比值判断法等。在修理单位常用三比值判断法。变压器故障诊断三比值法所谓的三比值法是用五种气体的三对比值，用不同的编码表示不同的三对比值和不同的比值范围，来判断变压器的故障性质。即根据电气设备内油、纸绝缘故障下裂解产生气体组分的相对浓度与温度有着相互的依赖关系，选用两种溶解度和扩散系统相近的气体组分的比值作为判断故障的依据，可得出对故障状态较可靠的判断。