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第七章油中溶解气体组分检测技术本章内容摘要本章主要介绍r油中溶解气体组分检测技术的进展历程、根本原理，介绍了油中溶解气体的现场检测方法、相关困总事项和标准检测流程，以及如何应用油中溶解气体检测结果分析充油设备的运行状况。1.2.固体绝缘材料的裂化产气1.I目次第一节油中溶解气体分析技术概述一、进展历程油中溶解气体分析技术的进展是基于色谱法的进展。色谱法是1903年由俄国植物学家米哈伊尔.茨维特创立的，1952年马丁(A.JJJIartin)和辛格(R.1.M.Sgng。)及詹姆斯1ATJames)等人在色谱法的根底上苜先建立气相色谱法，更定了油中溶解气体分析技术的根底。至今虽仅仃半个多世纪的历史，由于其具仃分别效能高、分析速度快、定量结果准、易手自动化等特点，已经成为举世公认的重要近代分析手段之一.我国油中溶解气体的分析始于20世纪60年月，70年月后应用范用快速扩大，迄今已普及全国。油中溶解气体的分析一般不需要设备停电，而且对觉察电力充油设备内部故障的早期诊断格外灵敏、有效，为目前设备状态性检修供给了牢靠地依据。目前，绝缘油中溶解气体组分的测定的气相色谱法、变压器油中溶解气体分析和埋伏性故障的诊断导则已作为行业标准和国家标准在全国推广实施。二、技术分类油中溶解气体检测技术依据工作原理分为气相色谱色谱法、光声光谱法、红外光谱法等.依据不同原理生产的检测仪器分别称为气相色谱仪、光声光谱仪、红外光谱仪等。油中溶解气体检测技术依据使用方式可分为试验室检测技术、便携式检测技术和在线检测技术。依据不同使用方式生产的检测仪器分别称为试脍空色谱仪、便携式色谱仪和色谱在线检测装置。三、应用状况20也已70年月初，电力系统开头将油中溶解气体分析技术应用了变压器内部故障的早期诊断。多年来，随着实践阅历的枳存，取样、脱气方法得以改进，诊断方法方面也取得了很大进展，目前利用气相色谱法检测油中溶解气体推断设备内部故障和监视设备的运行，可有效推断设法老化,过热、受潮、放电等早期故障，已成为充油电气设备安全运行不行缺少的重要手段。应用电压等级已涵盖6至1000千伏交直流设备：应用设备类型包含变压器、电抗器、电流互感器、电用互感器及油纸套管等充油设备，应用过程贯穿于设备制造、安装、运行、退役全寿命周期监视。其次节油中溶解气体分析技术根本原理一、根本学问分析油中溶解气体的组分和含量是监视充油电气设备安全运行的最有效的措施之«该方法适用于充有矿物绝缘油和以纸或层压纸板为绝缘材料的电气设备。主要监测对推断充油电气设备内部故障有价值的气体，即氧气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)乙烯(C2H4)、乙焕(C2H2)、氧化碳(CO)二氧化碳(CO2)。定义总仁为烬类气体含量的总和，即甲烷、乙烷、乙烯和乙烘含量的总和。二、油中溶解气体产气根本原理充油电气设备所用材料包括绝缘材料、导体(金属)材料两大类。绝缘材料主要是绝缘油、绝缘纸,树脂及绝缘漆等：金属材料主要是铜、铝、硅钢片等材料。故障下产生的气体也主要是来源于纸和油的热解裂化。1.绝缘油的裂化产气绝缘油是由很多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH3*、CH2*和CH*化学基团，并由C-C键键合在一起。由电或热故障的结果可以使某些C-H键和C-C键I析裂，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简单的化学反响快速重化合，形成匆气和低分子烧类气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙块等，也可能生成碳的固体颗粒及碳翅聚合物(X-蜡)。故障初期，所形成的气体溶解于油中；当故障能量较大时也可能聚拢成游离气体。低能量放电性故障，如局部放电，通过离子反响促使最弱的键C1.1.键338kJmo1.)断裂,主要重化合成氮气而积存。对C-C健的断裂需要较高的温度(较多的能量)，然后快速以C-C键(607kJmo1.)C=C键(720kJmo1.)和C三C键(960kJno1.)的形式由化合成攵至类气体，依次需要越来越高的温度和越来越多的能量。乙烯是在高下甲烷和乙烷的温度(大约为500C)下生成的(虽然在较低的湿度时也有少量生成)。乙烘一般在800C-I200-C温度Pk成，而且当温度降低时，反响快速被抑制，作为重化合的稳定产物而积存。因此，大量乙焕是在电弧的弧道中产生的。固然在较低的温度卜.(低于800'C)也会有少量乙块生成。油起氧化反响时，伴随生成少量CO和C02,并且CO和C02能长期积存，成为数St显著的特征气体.MO7501O12501500175020故（S1.度（,0故障气体的产生和故障温度的关系2.6r图7-1固体绝缘材料的裂化产气纸、层汽板或木块等固体绝缘材料分子内含有大量的无水右旋糖环和弱的C-O键及葡萄糖戒键，它们的热稳定性比油中的碳氢键要弱，并能在较低的温度下重化合。聚合物裂解的有效温度高T105C,完全裂解和碳化高丁300C,生成水的同时，生成大地的CO和C02及少量炫类气体和味喃化合物，同时油被氧化。CO和C02的形成不仅随温度而且陋油中氧的含晶和纸的湿度增加而增加。3.充油高压设备的故障气体特征绝缘油里分解出的气体形成气泡，在油里经对流、集中不断地溶解在油中。这些故障气体的组成和含量与故障的类型及其严峻程度有亲热关系。因此，分析溶解于油中的气体就能尽早觉察设备内部存在的埋伏性故障，并可随时监视故附的进展状况.不同的故障类里产生的主要特征气体和次要特征气体可归纳为表2-1.表7-1不I可故障类型产生的气体故障类型主畏气体组成次要气体坦成油过热CH,CI1.H.CH油和侬愉CH,CH.CO.COI1.，CH油绿中局部放电H.CH.,COCH,.GHJCO1油中火花放电H,CH油中电只H.CHC1.1.CU.C1.1.油和IK中电31IHJCJ1.CO.CO.CH.CH,CH注：进水受潮或油中气泡可能使翅含柢上升在变压器里，当产气速率大于溶解速率时，会有一局部气体进入气体维电涔或储油柜中.当变压器的气体继电器内消灭气体时，分析其中的气体，同样有助于对设备的状况做出推断。三、油中溶解气体分析方法原理实现油中溶解气体故障分析的方法，目前主要承受气相色谱法和光声光谱法两种方法。1.气相色谱法色谱法(也称色谱分析、色层法、层析法)：是种物理分别方法，它利用混合物中各物质在两相间安排系数的差异，当溶质在两相间做相对移动时各物质在两相间进展屡次安排，从而使各组分得到分别。实现这种色谱法的仪器就叫色谱仪。A÷BOiH惊恻”e*m1A+B函IIna图7-2混合气体在色谱柱里.的分别色谱法的分别原理主要是，当混合物在两相间作相对运动时，样品各组分在两相间进展反更展次的安排，不同安排系数的组分在色谱柱中的运行速度就不同，滞留时间也就不一样.安排系数小的组分会较快地流精彩谱柱；安排系数愈大的组分就愈易滞留在固定相间，流过色谱柱的速度较慢。这样，当流经肯定的柱长后，样品中各组分得到了分别.当分别后的各个组分流精彩谱柱而进入检测器时，记录仪就记录出各个组分的色谱峰。色谱法具有：(I)分别效能高、(2)分析速度快、(3)样品用地少、(4)灵敏度高、(5)适用范围广等很多化学分析法无可与之比较的优点。主要检测流程：来自高压气瓶或气体发生器的载气首先进入气路掌握系统，把我气调整和稳定到所需要流单与压力后，流入进样装置把样品(油中分别出的混合气体)带入色谱柱，通过色谱柱分别后的各个组分依次进入检测潺，检测后检测到的电信号进过计奥机处理后得到每种特征气体的含做<>2.光声光谱法气体光声效应是由气体分子吸取电磁辐肘(如红外辐射等)所致，气体分子按其特征吸取肯定量电磁辎射后，导致气体温度上升，局部能量随即以释放热能方式退激，并导致气体及四周介质产生压力波动.假设将气体置F密闭容器内，气体的湿度变化则产生成比例的压力波。首先是需要确定每种气体特定的分子吸取光谱，从而可对红外光源进展波长调制使其能够激发某一特定气体分子：其次则是确定气体吸取能量后退激产生的压力波强度与气体浓度间的比例关系。因此，通过选取适当的波长并结合检测压力波的强度，就不仅可验证各种气体的存在，并可进步确定其浓度。甚至对某些混合物或化介物也可做出定性、定量分析，而这也正是光声光谱技术的特点。使用光声光谱技术检测变压器油中溶解气体的根本原理如下：2.1 光源输出稳定的红外光，经以肯定频率旋转的调制盘调制，透过不同颜色的源光片，产生周期性（照耀与不照耀）的窄带光。2.2 2对采集到的变压器油进展动态顶空脱气，脱出的气体经气路进入到密封的容器。2.3 利用调制出的周期性窄带光对混合气体进展周期性的激发，利用不同气体拥仃特定的吸取波长的特性，每一种经调制的窄带光可使某一种故障气体周期性的受激退激，从而产生周期性的温度变化，进而导致周期性的压力变化。2.4利用气室两端的高灵敏度微音器（相当于麦克风）探测这种压力的变化，将其转化成电信号，通过混合气体浓度与电信号之间的对应关系以及计算方法，得出某一种故障气体的浓度。图7-3光声光谱监测原理图总结以上原理，其检测过程主要为两方面，一个是通过使用不同的漉光片进展选择窄带光，激发某种气体，从而实现对故障气体的定性检测，即检测为哪种故障气体：另一个是通过找到光声效应产生的电信号与气体浓度间的关系，从而实现时故障气体的定量检测,即检测具体该种故障气体的浓度。第三节油中溶解气体检测及诊断方法油中溶解气体组分检测技术地主要步骤为充油电气设备的样品采集、从油中脱出溶解气体、检测各气体组分浓度、依据试验数据进展故障识别和诊断。一、样品采集1 .取样容器预备1.1 取油样容器预备1.1.1 容器要求：应使用密封良好且无卡塞的100m1.玻璃注射器。1.1.2清洗方法方法一：取样注射婚使用前，按挨次用有机溶剂（无水乙醉或石油处）、自来水、蒸储水洗净，在105'C卜充分枯燥后，马上用密封胶帽盖住头部待用，保存在专用样品箱内。假设次清洗多支注射器时，应做好对应标识，防止混渤不配套。方法二：试验室应备有IO1.左右经检测合格的变压器油（清洗油），用于100mI玻璃注射器清洗0用注射器抽取20m1.左右清洗油，盖上密封胶帽，上下晃动注射器几次后将油排尽，重发以上操作5次，完毕后用干净抹布将注射器外外表搽干净，马上用密封股帽或住头部待用，保存在专用样品箱内。1.2取气样容器预备1. 2.1容器要求：应使用密封良好且无卡塞的IOm1.玻璃注射器。1.2. 2清洗方法：取样注射器使用前,按挨次用右机溶剂（无水乙醇或石油修）、自来水、蒸例水洗净，在105C下充分枯燥后，马上用密封胶帽盖住头部待用，保存在专用盒子内。假设一次清洗多支注射器时，应做好一一对应标识，防止混淆不配套。2.现场取油、气样方法2. 1预备工作2.1.1依据现场工作时间和工作内容填写工作票，履行工作票许可手续。2. 1.2正确限戴好安全帽、进入工作现场,在工作地点悬挂“在此工作”标示牌，检杳安全措施是否满足工作要求，整齐摆放工器具及取样箱、取样容器。2. 1.3取样标签3. 1.3.1填写样品标签，完毕后粘贴在注射器上。4. 1.3.2标签内容：变电站名称、设备名称、取样日期等。5. 2取油样步骤2.2I取油样部位：一般应在设备底部取样阀取样，特别状况卜.可以在不同位置取样。2.2.2取油样前应确认设备油位正常，满足取样要求。2.2.3核对取样设备和容器标签，用干净大布将电气设备放油阀门擦净。2.2.4用专用工具拧开放油阀门防尘黑“2.2.5取油样操作2.2.5.1将三通阀连接收与放油阀接头连接，注射渊与三通阀连接。2.2.5.2旋开放油阀螺渔，旋转三通与注射器隔绝，放出设备死角处及放油阀的死油（大约500m1.）,并收集于废油桶中。2.2.5.3旋转三通与大气隔绝.借助设齐油的自然压力使油注入注射器，以便潮湿和冲洗注射器（注射器要冲洗2-3次）。2.2.5.4旋转三通与设备本体隔绝，推注射器芯子使其排空。2.2.5.5旋转一:通与大气隔绝，借助设备油的自然压力使油缓缓进入注射器中.2.2.5.6当注射器中油样到达50m1.-80m1.左右时，马上旋转三通与本体隔绝,从注射器上拔下W通，在密封胶帽内的空气泡被油置换之后，盖在注肘器的头部，将注肘器置于专用样品箱内。2.2.5.7拧素放油阀螺丝及防尘罩，用大布擦净取样阀门四周油污。2.2.5.8检杳油位应正常，否则应补油。=1*=口=>口<=JzzjP=1.-1.，二DZTT1.1.-6,tt1.-<KCc1.W9ffIfRZTK/II=（I-连接收：2-三通阀：3-注射器图7-4用注射器取样示意图2. 3取气样步骤3. 3.1取气样部位：气体继电器的放气嘴。4. 3.2核对取样设备和容器标签，用注射器抽取少许木体油，润湿注射器后排空，盖上密封胶帽，用干净大布将放气喷擦净。5. 3.3取气样操作6. 3.3.1将三通阀连接收与放气嘴连接，注射器与三通阀连接。7. 3.3.2旋转三通与大气隔绝，缓慢拧开放气嘴，用气体继电器内的气体冲洗导通管及注射器。8. 3.3.3旋转随与设备本体隔绝，推注射器芯子使其排空。（气最少时可不进展2、3步骤）9. 3.3.4旋转：通与大气隔绝，借助气体继电器内气体的压力使气样缓缓进入注射器中。10. 3.3.5当注射器中气样到达6m1.左右时，马上旋转三通与本体隔绝，从注射器上拔下：通，在密封胶帽内的空气泡被油置换之后，盖在注射器的头部，将注射器置于专用盒子内.11. .3.6拧紧放气嘴。3 .油样保存和运输3.1 取好的油样应放入专用样品箱内，在运输中应尽显避开猛烈震惊,防止容器裂开，尽量避开空运和避光。3.2 注射器在运输和保存期间，应保证注射器芯能自由滑动，油样放置不得超过4天。4 .留意事项1 .1取样应在晴天进展，取样后要求注射器芯子能白由活动，以避开形成负压空腔。42取完油样后，清点工具,清理工作现场，将废油及废材料收回统治理。4 .3取油样完毕15min后应对取样幽门进展检查，确认无渗漏油现象“4.4取样时，使用工具适当，避开造成阀门滑丝。4.5阀门不宜翻开过大，防止取样阀门脱落造成事故。4.6应遵守现场工作相关安全治理规程。二、检测方法1 .从油中脱出溶解气体由于气相色谱仪只能分析气样，所以必需从油中脱出溶解气体。从油中脱气方法很多，目前常用的脱气方法有溶解平衡法和真空法两种。在这两种脱气法中，溶解平衡法以其独特的特点（如操作便利、仪器用品简洁、工作介质无毒安全以及准确度高等）被列为对油样脱气的常规方法。1.1 真空法依据取得出:空的方法不同，式空法又分为水银托里拆利也空法和机械或空法两种，常用的是机械意空法。机械真空法属于不完全的脱气方法，在油中溶解度越大的气体脱出率越低，而在恢复常压的过程中，气体都有不同程度的问溶.溶解度越大的组分，回溶越多。不同的脱气装置或同一装包承受不同的其空度，聘造成分析结果的差异。因此使用机械真空法脱气，必需对脱气装置的脱气率进展校核。1. 2溶解平衡法溶解平衡法也称顶空脱气法，目前使用的是机械振荡方式，因此也称机械振荡法。其IR友性和再现性均能满足试验要求。该方法的原理是基于顶空色谱法原理（安排定律）。即在恒温恒压条件下的油样与洗脱气体构成的密闭系统内，通过机械振荡方法使油中溶解气体在气、液两相达的安排平衡:通过测定气体中各组分浓度，并依据安排定律和两相平衡原理所导出的奥斯特瓦尔德（Ostwa1.d）系数计算出油中溶解气体各组分的浓度。对振荡装置的要求：频率270280的min,振幅35±311w,控温精度50C±0.3C,定时精度拉in,注射器放置时头部比尾部高出5°,且出口啃在下方，位置固定不动。2. 3脱气装巴的操作要点为了提高脱气效率和降低测忒的最小检知浓度，对真空脱气法般要求脱气室体积和进油样体积相差越大越好,对溶解平衡法，在满足分析进样量要求的前提下，应留意选择最正确的气、液两相体积比。脱气装置应与取样容器连接牢靠，防止进油时带入空气.气体自油中脱出后，应尽快转移到储气瓶或玻璃注射器中去，以免气体与脱过气的油接触时，因各组分有选择性地向溶而转变其组成.脱出的气样应尽快进展分析，避开长时间地储存而造成气体逸散。要留意排净前一个油样在脱气装置中的残油和残气，以免故障气含量较高的油样污染下一个油样，1. 4实操案例：机械振荡仪操作流程1.4. 1贮气玻璃注射器的预笛：取5m1.玻璃注射器A,抽取少贵试油冲洗器筒内壁12次后，吸入约0.5m1.试油，套上橡胶封相，插入双头针头，针头垂直向上。将注射器内的空气和试油渐渐排出，使试油布满注射器内壁缝隙而不致残存空气。1.4.2 试油体枳调整：将100mI玻璃注射器B中油样推出同部，准确调整注射器芯至40.Om1.刻度G1.Om1.为推举值，必要时也可调整试油体积）,马上用橡胶封帽将注射器出口密封。为了抒解封帽凹部内空气，可用试油填充其凹部或在密封时先用手指压扁封帽挤出凹部空气后进展密封。操作过程中应留意防止空气气泡进入油样注射器B内。1.4.3 加平衡载气：IR5m1.玻璃注射器C,用氮气（或氮气）清洗12次，再准确抽取5m1.氮气（或鼠气），然后将注射器C内气体缓慢注入有试油的注射潺B内,操作示意如以下图。含气晶低的试油，可适当增加注入平衡效气体积,但平衡后气相体积应不超过5cn1.,一般分析时，承受赳气做平衡载气，如需测定氮组分，则要改用屈气做平衡我气。CKBX3一图7-5加气操作示意图1.4.4振荡平衡：将注射器B放入恒温定时振荡器内的振荡盘上.注射器放置后，注射器头部要高于尾部约5°,且注射器出口在下部（振荡盘上按此要求设计制造）。启动振荡器振荡操作钮，连续振荡2011in,然后静止IOmin.室温在I（TC以卜时，振荡前，注射器B应适当预热后，再进展振荡。1.4.5转移平衡气：将注射器B从振荡盘中取出，并马上将其中的平衡气体通过双头针头转移到注射器A内。室温下放置2min,准确读其体积YJ准确至0.Im1.）,以备色谱分析用。为了使平衡气体完全转移，也不吸入空气，应承复微正压法转移，即微压注射器B的芯塞，使气体通过双针头进入注射器A.不允许使用抽拉注射器A芯塞的方法转移平衡气。注射器芯塞应干净，以保证其活动敏捷.转移气体时，如觉察注射器A卡涩时，可轻轻旋动注射器A的芯塞。2.气体检测2.1 气相色谱检测气相色谱仪担负若对样品的分别、检测，同时还对仪器的关心局部如气路、温度等进展周密掌握，它的质世好坏将直接影响分析结果的准确性。气相色谱仪应具备热导检测器（TCD）（测定氢气、氧气）、氢焰离了化检测器（FID）0,往往被消耗完，其分压接近0值。再依据气液平衡状态J，油面气体分压力的公式：P=i_x1.Of(7-12)»Kz-,>-J-×IO即N2的分压力P=.、，=0.8atm把式(7-12)代入式(7-11)就可得出溶解气体到达饱和所需要的时间公式(不需计鸵0、N的浓度)02-ZGix1.gf=-71-(7-13)实际中应留意，由于故障进展往往是非等速的，所以在加速产气的状况下，估算出的时间可能比实际油中气体到达饱和的时间长，在追踪分析期间，应随时依据最大产气速率进展估算，并修正报警,必需留意，报警时间要尽可能提前.4. 4故障源面积估算日本月冈淑郎等人依据试验得出单位面枳产气速率与温度的关系图714),相应的阅历公式为：946()t=2(X)-3(X)'C,1.ogK=1.x2()-(7-14)T4930(=400-5JogK=5×50-_(7-15)TIIUAHt=5(X)6(X)'C4ogK=14×4()-_(7-16)T式中K单位面积产气速率，m1.c11iih；T确定温度，Ko图7-M油裂解产气速率与温度的关系(I)在800C以上过热时，单位面积产气速率与温度的关系如图7-15所示。可依据式(3-17)估算故障源的面积S：S=1.(7-17)K式中Y一堆位时间产气量，nd./min：K一单位面积产气速率，m1./mm：mi11o估算故障源面积时，堆位时间的产气量可按油中气体追踪分析数据得到，并依据故障点的温度估算结果。在图2-13或图2-11中查出单位面积的产气速率K.从而求出故障面积S。例如，某变压器三年内产气5001.,1年=5.256X105min,过热点温度估算为850,C,由图2T4查得K=O.1Om1.m11umin0则(500x1000)/5.256x105S=tOmm2(7-180.10对该变压器内部检直，实际过热面枳约为(3×3)三,根本相符。图7T5油裂解产气速率与温度的关系(2)另外，假设考察产气量时没有计入气体损失率，则有可能求得的单位时间的产气量偏低，困此，估算出的故障面枳也可能偏小。第四节典型案例分析案例1某台SSP1.-120230/220里的主变压器，某年运行中取油样色谱分析，觉察总燃超标，马上进展跟踪试脸，几次取样数据如下表所示，同时经电气试验觉察直流电阻不平衡率有超标现象，数据如表2-10。表7TO变压器主要色谱分析结果（单位：U1./1.）分日期H1CH4CHSCHS4CH11COCOtC+C113月20日156加0543990.981070155596943月25日136279591922.951174167728323月30日1363621258263.7413741753513184月5日11841915210164.7711331620816294月18日-246.6350.32-67.87103381.317月12日19.667.918.81153.971.83109710043242.55注4月18BSf试数据为更换油后取样测得。表771直流电阻测试数据（单位：1.工程试数据（Q1.三相电阻不平费率（%）SA(XJ)AOBOCO育房m档0.36870.36740.39106.4分按开关读动撮作后0.35260.35070.35160.51.特征气体法分析H.含量:高大于1001./1.；总燃含量:高，远大于150u1.1.:产气速率已经高达54m1.h.变压雇有故障。2 .用三比值法分析（以3月25日数据计算）CH/CH=2.95/492=0.006<0.1；C1.1./11=279/136=2.05；CH/CH=492/5打8.36刍匕值输冯为：022,故障性质为“高于700C高温范围的热故障”。3 .依据直流电阻测试数据分析分接开关滚动操作前，C相值大,三相电阻不平衡率为6.4%,大于2%,滚动操作后，A、B两相电阻变化不大，C相电阻下降明显，三相不平衡率为0.5%.4 .综合分析该主变压器属于无效调压变压器，分接开美和变JK器本体是体的，其过热点在C相分接开关，属金属性过热，过热点温度在7（）0C以上.案例2某主变压器出厂日期为2023年3月16日，2023年7月26日投运，并进展例行的高压试验和油化盼，高压试验数据符合投运要求，而油色谱分析却消灭乙洪及总烽上升状况，故对其加强了跟踪分析。表772色谱分析数据(单位：1.1.)分析日期CH(CHtCHCHHCO8.总短番注04.7.2604.7.270.6900003.3410.330.69局放前1.020.150.2801.6620.46275.981.45运行04.7.3117.7632.923.522.1221.9529.68278.0656.32运行经过四天的色谱跟踪分析，二察主学E压器本体变压器油乙烘及总烧上,卜现象，为此进展了相关的色谱分析：1.故障严岐程度诊断由于总燃含量不高,不适合用相对产气速率进展推断，所以应计算其确定产气速率Ya。a=(Ci2-CiI)/t×(mp)=(56.32-1.45)/4×(46/0.89)=709m1.d国标规定确定产气速率不大于1.2m1.d,可见，气体上升速度很快，可认为设备有特别,须追踪分析.故障源功率估算P=生ZC_yr其中：Qi=理论热值，9.38kJ/1.；Y=,2,单位换算为1.；因运行中发现铁芯接地电流比正常值大的多，初步推断为铁芯多点接地故障，所以e按铁芯局部过热计算，=100.0Q988T-9.7,7=837.641:H=4=4×24×60×60(三)P=938场32+21.95+29.68+278.06)-G.45+4.66+20.46+275.98.103O：e!«-437M-9?X4X24X60×60P=20787KW系格外严峻的局部过热故障.2 .故障类型诊断(用三比值法)CH/CH-2.12/32.92比0.06CHH17.76/21.95=0.81C)fCH,=32.923.529.35Jt1.范围编码组合为(0、0、2),由此推断，故障性质为“高于700C高温范困的过热故障”3 .热点温度估算T=3221.g(CHCH)+525T=3221.ob(32.,923.52)+525=837.64X?其估算温度与三比值法分析相符。4 .油中溶解气体到达饱和所需要的时间估算02-%1.0ft二艺C-（月）一二一TX10-6KAt对故障设备而言，0往往被消耗，其乐接近0值，即。在油中的溶解度为0。由于没有测定N.,可按上交进展计算。其中可代入7月27日和7月31日的数据，At=430（月），6可按下表SB50C）.表7-13各种气体在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数气体怛分KIEC-60599-1999QGB/T17623-19982o5QT50H0.050.050.06o'0.170.170.170.090.090.09CO0.120.120.12CO1.081.000.92CH0.430.400.39CH1.701.401.46CHa2.101.802.30CH1.200.91.02注1.这是从国际上几种最常用的牌号的变压器油得到的一些数据的平均值“实际数据与表中的这些数据会有些不同，然而可以使用上面给出的数据，而不影响从计算结果得出的结论。2.国产油测试的平均值。i|h0.2-r1776÷3292÷352÷21.2÷2195÷2968÷27806V1.O.则=32婚阀斓牌心布'姆用=60.84（月）假设t值比较小,此时假设不能检修，则必需马上对油进展脱气处理.5.故障点面积估算（按式2-17计算故障源的面积S）<-'f_83.46X1.O-.'5-0.83mm2K0.10其中:由T=837.64查图得K=OJOm1.ZmimC.式中Y=（»Ji）/（4×24×60）=83.46×10-3m1.min;对该变压器内部检查,是一个M20的螺帽卡在铁芯之间，实际故障面积很小，和计算结果根本相符。由上述分析可知，故障进展的格外快速，且故障功率很大，建议件电检查。6.故障点部位估量前面介绍过，对于磁路故障一般无CH,即使有，一般只占氢烽总量的2%以卜.，依据此变Jk器的色谱分析结果知C也占氢垃总量的0.15%,初步推断故障在磁路。经检查是一个M20镀锌摞丝相夹选10千伏低压侧B,C两相之间卜部的铁芯夹件与铁心之间.案例3某变压涔型号为SITS7-150000/220,1989年12月投运，运行后状况始终良好。2023年10月2日该变压器重瓦斯保护动作，三恻开关跳闸。当日从变压器本体取油样、瓦斯维电器中取气样分析，故障前后的油、气分析结果见下表：表7-14某型号为SFPS7-150000/220变压器色谱分析结果M1./1.样品IiCHCHCHCH总烧COCO故障前5个月油样2.0132.87.8023.6180920故障后当天油样331386.542511102891189瓦斯继电器中气样2-1772357.26711242136511166气样换算到油中理论设148921798I1.1.321,13810721、故障分析：在重瓦斯保护动作前5个月，该变压器分析数据正常。重瓦斯保护动作后油中消灭高含员故障气体，故障气体主要由Hf1.CH组成，次要气体组分为CH、CH.CH,符合电孤放电故障的特征：改进三比值出的诊诚结果也证明白这一点（编¾1."102）o瓦斯气体中的炫类组分折算到油中的理论值大幅超过油中的实测值，说明电瓠放电故障具有的突发性特征。瓦斯气中的I1.含域与油中含量相比明显偏低，不排解是试脸中某一环节引起（如瓦斯气样保存时间过长）。CO,CO,含用比故障前有所增加，特别是CO含量增长明显，故障有可能涉及固体绝缘。2、故障检查与查定当日对变压器进展了电气试验，结果觉察中压绕组直流电阻三相不平衡率达7%同时无法测量高Jk-中压的变*比（加不上试验电压）。依据分析初步推断为中印C相发生匝间短路故障。吊罩后，对绕组检查中觉察以下故障点：（I）C相中压绕组上段调压绕组的2号、4号分接铜排引线在绕组拐弯处发生短路放电，铜排引线外表烧出一个直径8mm的缺口，故障部位的绝缘纸严峻碳化。（2）C相中压绕组上段调压绕组的3号、5号分接洞揖引线严峻变色，绝缘纸碳化变黑。经过综合分析，认为造成该变质器故障的主要缘由是分接开关质量不良、引线设计不合理等，最终导致绝缘老化引起匝间短路。案例4型号为SFSZ1.7-20230/110的某主变压器，1986年投运，2023年油中消灭CH并超过5U1./1.的留意值（此前QH含量为零），陨后进展了两次色谱跟踪试效，试验菇果见下表。同时对设备进展各项盾气试验，结果均无特别，红外测温结果也说明该主变压器的温度在正常范阚内.表715某I1.okV苴变医器油色谱分析结果M1./1.试验日期I1.CHCHCHCH急烛COCO2023.3.1312.58.52.618.15.IM398574272023.5.2212.910.63.018.25.637.1124477582023.6.2613.711.23.218.4I5.738.511677034从油中故障气体特征看，似乎设备内部存在放电故隙（三比值法的编码组合为102,属于电弧放电）。但在2023年3月13日至6月26日这3个多月期间，油中的故障气体并无明显增长，与设备内部存在故障时的高产气速率明显不同。通过观看觉察，原本变压器本体储油柜油位高丁有教开关储油柜油位，但此时两个储油柜的油位已处下同一高度。为验证这一点，特放掉有载开关储油柜中的局部油，使两个储油柜的油位有了高度差，个月后觉察两个储油柜的油位乂处于同高度，这说明有效开关油室与本体主油箱相通。2023年H月对该变压器进展吊罩检查，在变压器内部未觉察任何放电痕迹，觉察有我开关油室与本体有几处相通：（1）切换开关油室底部与快速机构相连的主轴处渗漏严峻：12）绝缘筒壁上，用于安装固定法兰的6个螺拴连接处渗漏；（3）切换油室底部6条引线密封处渗漏严峻。因此，本案例为典型非故障缘由引起的特征气体增高.参考文献:1变压器油色谱分析与故障诊断操敦至中国电力出版社2023年4月第一板2变技器油气相色谱分析有用技术李梦超、王允平、张洪波中国电力出版社2023年11月第一版3变压器油及相关故障处理技术钱旭耀中国电力出版社2023年10月第一版4 GB/T17623-1998绝缘油中溶解气体组分含曲:的气相色谱鉴定法国家防证技术监视局1998年:12月17H公布5 DI./T722-2023变乐器油中溶解气体分析和推断导则中华人民共和国国家经济贸易委员会2023年11月3H公布6变乐器油中溶解溶体的色的分析有用技术徐康世、孟天婵中国电力出版社2023年11月第一版