變壓器溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則

變壓器溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則1范圍本導(dǎo)則推薦了利用色相譜法分析溶解氣體和游離氣體的濃度，以判斷充油電氣設(shè)備運(yùn)行狀況及建議應(yīng)進(jìn)一步采取的措施。本導(dǎo)則適用充有礦物絕緣油和以紙或?qū)訅杭埌鍨榻^緣材料的電氣設(shè)備，其中包括變壓器、電抗器、電流互感器、電壓互感器和油紙?zhí)坠艿取?引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB7597----------1987電力用油（變壓器器、汽輪機(jī)油）取樣方法。GB/T17623------1998絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法GB/T596-------1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程IEC567---------1992從充油電氣設(shè)備取樣和油樣及分析游離氣體和溶解氣體的導(dǎo)則。IEC60599------1999運(yùn)行中礦物油浸電氣設(shè)備溶解氣體和游離氣體分析的解釋導(dǎo)則。3定義本導(dǎo)則采用下列定義對(duì)判斷充油氣體設(shè)備內(nèi)部故障有價(jià)值的氣體，即氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳。烴類氣體含量的總和，即甲烷、乙烷、乙烯和乙炔含量的總和。非溶解于油中的氣體4產(chǎn)氣原理絕緣油是許多不同分子量的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的混合物，分子中含有和化學(xué)基團(tuán)，并由鍵鍵合在一起。由電或熱故障的結(jié)果可以使某些鍵和鍵斷裂，伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?，這些氫原子或自由基通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣和低分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可生成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔?。故障初期，所形成的氣體溶解于油中，當(dāng)故障能量較大時(shí)，也可能聚集成游離氣體。碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔锟沙练e在設(shè)備的內(nèi)部。低能量放電性故障，如局部放電，通過(guò)離子反應(yīng)促使最弱的鍵斷裂，主要重新化合成氫氣而積累。對(duì)鍵的斷裂需要較高的溫度（較多的能量），然后迅速以鍵、鍵、和鍵的形式重新化合成烴類氣體，依次需要越賴越高的溫度和越來(lái)越多的能量。乙烯是在高于甲烷和乙烷的溫度下生成，而且當(dāng)溫度低時(shí)，反應(yīng)迅速被抑制，作為重新化合的穩(wěn)定產(chǎn)物而積累。因此，大量乙炔是電弧的弧道中產(chǎn)生的，當(dāng)然較低的溫度下（低于800℃）也會(huì)有少量乙炔生成。油可起氧化反應(yīng)時(shí)，伴隨生成少量CO,和CO2，并且CO,和CO2能長(zhǎng)期積累，成為數(shù)量顯著的特征氣體。油碳化生成碳粒的溫度在500℃----800℃。紙、壓板或木塊等固體絕緣材料分子內(nèi)含有大量的無(wú)水右旋糖環(huán)和弱的鍵及葡萄糖，它們的熱穩(wěn)定性比油的碳?xì)滏I要弱，并能在較低的溫度下重新化合。聚合物裂解的有效溫度高于105℃，完全裂解和碳化高于300℃，在生成水的同時(shí)，生成大量的CO,和CO2及少量烴類氣體和呋喃化合物，同時(shí)油被氧化，CO,和CO2的形成不僅隨溫度而且隨油中氧的含量和紙的濕度增加而增加。概括上述的要點(diǎn)，不同的故障型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體可歸納表22表22不同故障類型產(chǎn)生的氣體故障類型主要?dú)怏w2次要?dú)怏w組分油過(guò)熱CH4,,C2H4H2C2H6油和紙過(guò)熱CH,C2H4,CO,CO2H2C2H6油質(zhì)絕緣中局部放電H2,CH4,COC2H2,C2H6,CO2油中火花放電H2,C2H2油中電弧H2,C2H2CH4,,C2H4C2H6油和紙電弧H2,C2H2,,CO,CO2CH4,,C2H4C2H6注：進(jìn)水受潮或油中氣泡可能使氫含量升高分解出的氣體形成氣泡，在油里經(jīng)對(duì)流、擴(kuò)散，不斷地溶解在油中。這些故障氣體的組分和含量與故障的類型及其嚴(yán)重程度有密切關(guān)系。因此，分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障，并可隨時(shí)監(jiān)視掛賬的發(fā)展?fàn)顩r。在變壓器里，當(dāng)產(chǎn)氣速度大于溶解速率時(shí)，會(huì)有一部分氣體進(jìn)入氣體繼電器或儲(chǔ)油柜中。當(dāng)變壓器的氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體時(shí)，分析其中的氣體，同樣有助于設(shè)備的狀況做出判斷。某些情況下，有些氣體可能不是設(shè)備故障造成的，例如油中含有水，可以與鐵作用聲稱氫。過(guò)熱的鐵芯層間油膜裂解也可聲稱氫。新的不銹鋼中也可能在加工過(guò)程中或焊接時(shí)吸入氫而又慢慢釋放到油中。特別是在較高溫度，油中有溶解氧時(shí)，設(shè)備中某些油漆（醇酸樹脂），在某些不銹鋼的催化下，甚至可能生成大量的氫。某些改型的聚酰亞胺型的絕緣材料也可生成某些氣體而溶解于油中。油在陽(yáng)光照射下也可聲氣體。設(shè)備檢修時(shí)，暴露在空氣中的油可吸收空氣中的CO2等。這時(shí)，如果不真空濾油，則油中CO2的含量約為300μL/L（與周圍環(huán)境的空氣有關(guān)）另外，某些操作也可生成故障氣體，例如：在載調(diào)壓變壓器中切換開關(guān)油室的油向變壓器主油箱滲透，或選擇開關(guān)在某個(gè)位置動(dòng)作時(shí)，懸浮電位放電的影響；設(shè)備曾經(jīng)有過(guò)故障，而故障排除后絕緣油未徹底脫氣，部分殘余氣體仍留在油中；設(shè)備油箱帶油補(bǔ)焊；原注入的油就含有某些氣體等。這些氣體的存在一般不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。但當(dāng)利用氣體分析結(jié)果確定設(shè)備內(nèi)部是否存在故障及其嚴(yán)重程度時(shí)，要注意加以區(qū)分。5檢測(cè)周期按表2進(jìn)行定期檢測(cè)的新設(shè)備及大修后的設(shè)備，投運(yùn)前至少作一次檢測(cè)。如果在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行感應(yīng)耐壓和局部放電試驗(yàn)，則應(yīng)在試驗(yàn)后再作一次檢測(cè)。制造廠規(guī)定不取樣的全密封互感器不做檢測(cè)。按表23所規(guī)定的新的或大修的變壓器和電抗器至少應(yīng)在投運(yùn)后1d（僅對(duì)330kv電壓及以上的變壓器和電抗器、容量120MVA在及以上的發(fā)電廠升變壓器）4d\10d\30d各做一次檢測(cè)，若無(wú)異常，可轉(zhuǎn)為定期檢測(cè)，制造、廠規(guī)定不取樣的全密封互感器不做檢測(cè)。套管在必要時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)行中設(shè)備的定期檢測(cè)周期按表24的規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，（如氣體繼電器動(dòng)作，受大電流沖擊或過(guò)勵(lì)磁等），或?qū)y(cè)試結(jié)果有懷疑時(shí)，應(yīng)立即取油樣進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)出的氣體含量情況，適當(dāng)縮短檢測(cè)周期。設(shè)備名稱設(shè)備電壓等級(jí)和容量檢測(cè)周期電壓330kv及以上容量240MVA及以上所有發(fā)電廠升壓變壓器3個(gè)月一次電壓220kv及以上容量120MVA及以上6個(gè)月一次電壓13.8kv及以下容量8MVA以下自行規(guī)定互感器電壓13.8kv及以上（1----3）年一次套管必要時(shí)注：制造廠規(guī)定不取樣的全密封互感器，一般在保證期內(nèi)不做檢測(cè)。在超過(guò)保證期后，應(yīng)在不破壞密封的情況下取樣分析。6取樣取樣部位應(yīng)注意所取的油樣能代表油箱本體的油。一般應(yīng)在設(shè)備下部的取樣閥門取油樣，在特殊情況下，可在不同的取樣部位取樣。取樣量，對(duì)大油量的變壓器、電抗器等可分為50ml-----80ml，對(duì)少油量的設(shè)備要盡量少取，以夠用為限。應(yīng)使用密封良好的玻璃注射器取油樣。當(dāng)注射器充有油樣時(shí)，芯子能按油體積隨溫度的變化自由滑動(dòng)，使內(nèi)外壓力平衡。從設(shè)備中取油樣的全過(guò)程應(yīng)在全密封的狀態(tài)下進(jìn)行，油樣不得與空氣接觸。對(duì)電力變壓器及電抗器，一般可在運(yùn)行中取油樣。對(duì)需要設(shè)備停電取樣時(shí)，應(yīng)在停運(yùn)后盡快取樣。對(duì)可能產(chǎn)生負(fù)壓的密封設(shè)備，禁止在負(fù)壓下取樣，以防止負(fù)壓進(jìn)氣。設(shè)備的取樣閥門應(yīng)配上帶有小嘴的連接器上，在小嘴上接軟管。取樣前應(yīng)排除取樣管路中及取樣閥門內(nèi)的空氣和“死油”，所用的膠管應(yīng)盡可能的短，同時(shí)用設(shè)備本體的油沖洗管路（少油量設(shè)備可不進(jìn)行此步驟）。取樣油時(shí)油流應(yīng)平緩。用注射器取樣時(shí)，最好在注射器與軟管之間的接一小型金屬三通閥，如圖1所示。按下述步驟取樣：將死油“經(jīng)三通閥排掉，轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥使少量油注入注射器；轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥并推壓注射器芯子，排除注射器內(nèi)的空氣和油，轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥使油樣在靜壓力作用下自動(dòng)進(jìn)入注射器（不應(yīng)拉注射器芯子，以免吸入空氣或?qū)τ蜆用摎猓．?dāng)取到足夠的油樣時(shí)，關(guān)閉三通閥和取樣閥，取下注射器，用小膠頭封閉注射器（盡量排盡小膠頭內(nèi)的空氣）。整個(gè)操作過(guò)程應(yīng)特別注意保持注射器芯子的干凈，以免卡澀。當(dāng)氣體繼電器內(nèi)有氣體聚集時(shí)，應(yīng)取氣樣進(jìn)行色譜分析。這些氣體的組分和含量是判斷設(shè)備是否存在故障及故障性質(zhì)的重要依據(jù)之一。為減少不同組分有不同回溶率的餓影響，必須在盡可能短的時(shí)間內(nèi)取出氣樣，并盡快進(jìn)行分析。應(yīng)使用密封良好的玻璃注射器取氣樣。取樣前應(yīng)用設(shè)備本體油潤(rùn)濕注射器，以保證注射器滑潤(rùn)和密封。取氣樣時(shí)應(yīng)在氣體繼電器的放氣嘴套上一小段乳膠管，乳膠管的另一頭接一個(gè)小型金屬三通閥與注射器連接（要注意乳膠管的內(nèi)徑，乳膠管、氣體繼電器的放氣嘴與金屬三通閥連接處要密封）操作步驟和連接方法如圖1所示：轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥，用氣體繼電器內(nèi)的氣體沖洗連接管路及注射器（氣量少時(shí)可不進(jìn)行此步驟）：轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥，排空注射器，再轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥取氣樣。取樣后，關(guān)閉放氣嘴，轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥的方向使之封住注射器口，把注射器連同三通閥和膠乳觀一起取下來(lái)，然后再取下三通閥，立即改用小膠頭封住注射器（盡可能地排盡小膠頭內(nèi)的空氣）。取氣樣時(shí)注意不要讓油進(jìn)入注射器并注意人身安全。油樣和氣樣應(yīng)盡快進(jìn)行分析，為避免氣體逸散，油樣保存期不得超過(guò)4d,氣樣保存期應(yīng)更短些。在運(yùn)輸過(guò)程及分析前的放置時(shí)間內(nèi)，必須保證注射器的芯子不卡澀。油樣和氣體都必須和避光保存，在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)盡量避免劇烈振蕩。油樣和氣體空運(yùn)時(shí)要避免氣壓變化的影響。利用氣相色譜分析油中溶解氣體，必須將溶解的氣體從油中脫出來(lái)，再注入色譜儀進(jìn)行組分和含量的分析。目前常用的脫氣方法是溶解平衡法和真空法兩種，根據(jù)取得真空的方法不同，真空法又分水銀托里拆利真空法和機(jī)械真空法兩種，常用的是機(jī)械真空法。機(jī)械真空法屬于不完全的脫氣方法，在油中溶解越大的氣體脫出率越低，而在常壓的過(guò)程中氣體有不同程度的回溶。溶解度越大的組分回溶越多。不同的脫氣裝置或同一裝置采用不同的真空度，將造成分析結(jié)果的差異。因此使用機(jī)械真空法脫氣，必須對(duì)脫氣裝置的脫氣率進(jìn)行校核。脫氣裝置應(yīng)保證良好的密封性，真空泵抽氣裝置應(yīng)接入真空計(jì)-以監(jiān)視脫氣前真空系統(tǒng)的真空度（一般殘壓不應(yīng)高于40Pa），要求真空系統(tǒng)在泵停止抽氣的情況下，在2倍脫氣時(shí)間所需時(shí)間內(nèi)殘壓無(wú)顯著上升。用于溶解平衡法的玻璃注射器，應(yīng)對(duì)其密封性進(jìn)行檢查。為了盡量減少脫氣這一操作環(huán)節(jié)所造成的分析結(jié)果的差異，使用不完全脫氣方法時(shí)，應(yīng)測(cè)出所使用的脫氣裝置對(duì)每種被測(cè)氣體的脫氣率，并用脫氣率將分析結(jié)果換算到油中溶解各種氣體的實(shí)際含量。各組分脫氣率的定義是：可用已經(jīng)各組分的油樣來(lái)校核脫氣裝置的脫氣率。因受油的黏度，溫度，大氣壓里等因素的影響，脫氣率一般不容儀測(cè)準(zhǔn)。即使是同一臺(tái)脫氣裝置，其脫氣率也不會(huì)是個(gè)常數(shù)，因此，一般采用多次校核的平均值。溶解平衡法目前使用的是機(jī)械振蕩方式，其重復(fù)性和再現(xiàn)性能滿足要求。該方法的原理是：在恒溫條件下，油樣在和洗脫氣體構(gòu)成的密閉系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)機(jī)械振蕩，使油中溶解氣體在氣、液兩相達(dá)到分配平衡。通過(guò)測(cè)試氣相中各組分濃度，并根據(jù)平衡原理導(dǎo)出的奧斯特瓦爾德系數(shù)計(jì)算出油中溶解氣體各組分的濃度。奧斯特瓦爾德系數(shù)定義為各種氣體在礦物絕緣油中的奧斯特瓦爾德系數(shù)見(jiàn)表24.奧斯特瓦爾德系數(shù)與所涉及到的氣體組分的實(shí)際分壓無(wú)關(guān)，而且假設(shè)氣相和液相處在相同的溫度下。由此引進(jìn)的誤差將不會(huì)影響判斷結(jié)果。表24各種氣體在礦物絕緣油中的奧斯特瓦爾德系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溫度H2N2O2CoCO2C2H4C2H2C2H4C2H6Gb/TF17623--1998500.060.090.170.120.920.391.021.462.30IEC60599---1999200.050.090.170.121.080.431.21.702.40500.050.090.170.121.000.400.901.401.80國(guó)產(chǎn)油測(cè)試的平均值這是國(guó)際上幾種常用的牌號(hào)的變壓器油得到的一些數(shù)據(jù)的平均值。實(shí)際數(shù)據(jù)與表中的這些數(shù)據(jù)會(huì)有些不同，然而可以使用上面給出的數(shù)據(jù)，而不影響從計(jì)算結(jié)果得出的結(jié)論。7.氣裝置的操作要點(diǎn)脫氣這一環(huán)節(jié)是油中溶解氣體分析結(jié)果差異的主要來(lái)源。故要達(dá)到本導(dǎo)則第8。6所要求的平行試驗(yàn)的一致性，必須首先保證脫氣結(jié)果的重復(fù)性。因脫氣裝置的結(jié)構(gòu)不同，容量不同，故對(duì)用油量不作統(tǒng)一規(guī)定，但同一裝置的每次試驗(yàn)應(yīng)盡可能的使用同樣的油量。必須測(cè)出使用油樣的體積和脫出氣體的體積，至少精確到兩位有效數(shù)字。為了提高脫氣效率和降低測(cè)試的最小檢知濃度，對(duì)真空脫氣法一般要求脫氣室體積和進(jìn)油樣體積相差越大越好。對(duì)溶解平衡法，在滿足分析進(jìn)樣量要求的前提下，應(yīng)注意選擇最佳的氣、液兩相體積比。脫氣裝置與取樣容器連接可靠，防止進(jìn)油時(shí)帶入空氣。氣體自油中脫出后應(yīng)盡快轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)氣瓶或玻璃注射器中去，以免氣體與脫過(guò)氣的油接觸時(shí)，因各組分有選擇性的回溶而改變其組成。脫出的氣體應(yīng)盡快地進(jìn)行分析，避免長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存而造成氣體逸散。要注意排凈前一個(gè)油樣在脫氣裝置中的殘油和殘氣，以免故障氣體含量較高的油樣污染下一個(gè)油樣。8氣體分析方法從油中得到的溶解氣體的氣樣及從氣體檢點(diǎn)器所取的氣樣，均用氣相色譜進(jìn)行組分和含量的分析。分析對(duì)象為：--------------氫--------------甲烷；乙烷；乙烯；乙炔---------------一氧化碳；二氧化碳。一般對(duì)丙烷、丙烯、丙炔（以上三者統(tǒng)稱為）不要求作分析。在計(jì)算總烴含量時(shí)，不計(jì)的含量。如果已經(jīng)分析出結(jié)果來(lái)，應(yīng)做記錄，積累數(shù)據(jù)。氧、氮雖不作判斷指標(biāo)，但可作為輔助判斷，對(duì)其應(yīng)盡可能的分析。表25色譜儀的最小檢知濃度氣體組分最小檢知濃度氣相色譜儀應(yīng)滿足下列要求a)色譜柱所對(duì)檢測(cè)組分的分離度應(yīng)滿足定量分析要求b)儀器基線穩(wěn)定，有足夠的靈敏度。對(duì)油中溶解氣體各組分的最小檢知濃度見(jiàn)表4。c)用轉(zhuǎn)化法在氫火焰離子化檢測(cè)器上測(cè)定時(shí)，應(yīng)對(duì)鎳觸媒將轉(zhuǎn)化為甲烷的轉(zhuǎn)化率作考察，可能影響轉(zhuǎn)化率的因素是鎳觸媒的質(zhì)量、轉(zhuǎn)化溫度和色譜柱推薦適合上述分析要求的色譜儀流程圖舉例見(jiàn)下表5氣體分析步驟通常使用注射器進(jìn)樣。應(yīng)選擇氣密性好并經(jīng)校準(zhǔn)的注射器，以保證良好的取樣體積的準(zhǔn)確性。對(duì)懷疑有故障的設(shè)備，至少應(yīng)兩次進(jìn)樣，取其平均值。用外標(biāo)法對(duì)各祖墳進(jìn)行定性和定量分析。用測(cè)量每個(gè)組分的保留時(shí)間對(duì)各組分定性。用測(cè)量其色譜峰面積或峰高進(jìn)行定量。影響色譜儀靈敏度的因素很多，為保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)在儀器穩(wěn)定的情況下，在分析的當(dāng)天，用外標(biāo)氣樣進(jìn)行兩次標(biāo)定，取其平均值。兩次標(biāo)定的誤差值應(yīng)符合要求。對(duì)外標(biāo)氣樣的要求如下：a)有國(guó)家計(jì)量部門認(rèn)證的單位專門配制并經(jīng)準(zhǔn)確標(biāo)定的混合氣樣。b)對(duì)各測(cè)定組分有適當(dāng)濃度。c)在有效期內(nèi)使用。自配標(biāo)準(zhǔn)氣是指用已知的“純”氣樣自行配制的“標(biāo)準(zhǔn)”氣樣。一般用于對(duì)氫氣的標(biāo)定。自配標(biāo)準(zhǔn)氣樣可以用特制的大容量配氣瓶或100ml玻璃注射器。以載氣為底氣，注入定量的“純“氣，混合均勻后即可使用。配氣用的所有容器及注射器的真實(shí)容積都必須用蒸餾水稱重法精確校準(zhǔn)。配好的氣樣一般不宜在配氣容器中長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，以免因氣體逸散而影響標(biāo)定的準(zhǔn)確性。自配標(biāo)準(zhǔn)氣樣的濃度按下式計(jì)算：為了提高分析的準(zhǔn)確度，除氫以外，一律采用混合標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)行標(biāo)定。用注射器取樣時(shí)，儀器的標(biāo)定和組分測(cè)定必須用同一注射器，并且進(jìn)樣體積應(yīng)相同，以減少誤差。各組分峰面積最好用積分儀測(cè)量，也可以用測(cè)量峰高和半峰高寬來(lái)計(jì)算。為保證半高峰寬測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)采用較快的記錄紙速，并最好采用讀數(shù)放大鏡。如果同一組分的半峰高寬在標(biāo)定氣體和所分析的樣品濃度范圍內(nèi)變化不大，則可以只測(cè)量若干個(gè)該組分的半高峰寬，以其平均值作為計(jì)算的依據(jù)。在使用工作站積分儀測(cè)量峰面積時(shí)/應(yīng)注意色譜處理參數(shù)設(shè)置要合理，要定期用外標(biāo)氣樣校驗(yàn)保留時(shí)間。a)油中溶解氣體分析結(jié)果，用在壓力為、溫度為下每升油中所含各氣體組分的微升數(shù)來(lái)表示。氣體繼電器中的氣體分析結(jié)果，用在壓力為、溫度為下每升氣體中所含氣體組分的微升數(shù)來(lái)表示。b)分析結(jié)果的記錄符號(hào)：0―――――表示未測(cè)出數(shù)據(jù)――――“―”表示對(duì)該組分未作分析c)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)記錄兩位有效數(shù)字d)對(duì)脫出的氣體，應(yīng)換算到壓力為，溫度為時(shí)的體積。換算公式為：本試驗(yàn)方法從取油樣到取得分析結(jié)果之間操作環(huán)節(jié)較多，應(yīng)力求減少每個(gè)操作環(huán)節(jié)可能帶來(lái)的誤差。對(duì)同一氣樣多次進(jìn)樣的分析結(jié)果，應(yīng)在其平均值的±1.5%以內(nèi)（可以為代表）應(yīng)檢驗(yàn)配氣裝置及操作方法的重復(fù)性，要求配氣結(jié)果的重復(fù)性在平均值的±2.5%以內(nèi)。對(duì)分析結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性的要求是：同一試驗(yàn)室的兩個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)含量在以下時(shí)，相差不應(yīng)大于，對(duì)于其他氣體，當(dāng)含量在下時(shí)，相差不應(yīng)大于；當(dāng)含量在以上時(shí)，不應(yīng)大于平均值的，不同試驗(yàn)室間的平行試驗(yàn)結(jié)果相差不應(yīng)大于平均值的30%。9故障的識(shí)別正常運(yùn)行時(shí)，充油電氣設(shè)備內(nèi)部的絕緣油和有機(jī)絕緣材料，在熱和電的作用下會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的各種低分子烴類氣體及一氧化碳、二氧化碳等氣體。在熱和電故障的情況下，也會(huì)產(chǎn)生這些氣體。這兩種來(lái)源的氣體在技術(shù)上不能分離，在數(shù)值上沒(méi)有嚴(yán)格的界限。而且與負(fù)荷、溫度、油中的含水量、油的保護(hù)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)，以及取樣和測(cè)試的許多可變因素有關(guān)。因此在判斷設(shè)備是否存在故障及其故障的嚴(yán)重程度時(shí)，要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的歷史狀況和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及外部環(huán)境等因素進(jìn)行綜合分析判斷。有時(shí)設(shè)備內(nèi)并不存在故障，而由于其他原因，在油中也會(huì)出現(xiàn)上述氣體，要注意這些可能引起判斷的氣體來(lái)源此外，還應(yīng)注意冷卻系統(tǒng)附屬設(shè)備（如潛油泵）的故障產(chǎn)生的氣體也會(huì)進(jìn)入到變壓器本體的油中。氣體變壓器互感器套管氫<10<50<150乙炔000總烴<20<10<10對(duì)出廠和新投運(yùn)的變壓器和電抗器要求為：出廠試驗(yàn)前后的兩次分析結(jié)果，以及投運(yùn)前后的兩次分析結(jié)果不應(yīng)有明顯的區(qū)別。此外，氣體含量應(yīng)符合表26的要求運(yùn)行中設(shè)備內(nèi)部油中氣體含量超過(guò)表28和表29所列數(shù)值時(shí)，應(yīng)引起注意在識(shí)別設(shè)備是否存在故障時(shí)，不僅要考慮油中溶解氣體含量的絕對(duì)值，還應(yīng)注意：a)注意值不是劃分設(shè)備有無(wú)故障的唯一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)氣體濃度達(dá)到注意值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行追蹤分析，查明原因。b)對(duì)330kv及以上的電抗器，當(dāng)出現(xiàn)痕量（小于）乙炔時(shí)應(yīng)引起注意；如氣體分析雖已出現(xiàn)異常，但判斷不至于危機(jī)繞組和鐵芯安全時(shí)，可在超過(guò)注意值較大的情況下運(yùn)行。d)注意區(qū)別非故障情況下的氣體來(lái)源，進(jìn)行綜合分析。表27變壓器和套管油中溶解氣體含量的注意值設(shè)備氣體組分含量330及以上220及以上變壓器總烴150150乙炔15氫150150一氧化碳（見(jiàn)10.3）（見(jiàn)10.3）二氧化碳（見(jiàn)10.3）（見(jiàn)10.3）套管甲烷100100乙炔12氫500500注：1.該表所列數(shù)值不適用于從氣體繼電器放氣嘴取出的氣樣。表28電流互感器和電壓互感器油中溶解氣體含量的注意值設(shè)備氣體組分220及以上13.8及以下電流互感器總烴100100氫12總烴150150電壓互感器總烴100100乙炔23氫150150僅僅根據(jù)分析結(jié)果的絕對(duì)值很難對(duì)故障的嚴(yán)重性做出正確判斷的。因?yàn)楣收铣３Ｒ缘湍芰康臐摲怨收祥_始，若不及時(shí)采取相應(yīng)的措施，可能會(huì)發(fā)展成較嚴(yán)重的高能量的故障。因此，必須考慮故障的發(fā)展趨勢(shì)，也就是故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率。產(chǎn)氣速率與故障能量大小、故障部位、故障點(diǎn)的溫度等情況有直接關(guān)系。推薦下列方式來(lái)表示產(chǎn)氣速率（未考慮氣體損失）氣體組分開放式隔膜式總烴612乙炔0.10.2氫510一氧化碳50100二氧化碳100200注：當(dāng)產(chǎn)氣速率達(dá)到注意值時(shí)，應(yīng)縮短檢測(cè)周期，進(jìn)行追蹤分析。相對(duì)產(chǎn)氣速率用來(lái)判斷充油電氣設(shè)備內(nèi)部的狀況，總烴的相對(duì)產(chǎn)氣速率大于10%時(shí)，應(yīng)引起注意。對(duì)總烴起始含量較低的設(shè)備，不宜采用次判據(jù)。產(chǎn)氣速率在很大程度上依賴于設(shè)備類型、負(fù)荷情況、故障類型和所用絕緣材料的體積及其老化程度，應(yīng)結(jié)合這些情況進(jìn)行綜合分析。判斷設(shè)備狀況時(shí)，還應(yīng)考慮到呼吸系統(tǒng)對(duì)氣體的逸散作用。對(duì)懷疑氣體含量有緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)的設(shè)備，使用在線監(jiān)測(cè)儀隨時(shí)監(jiān)視設(shè)備的氣體增長(zhǎng)情況是有益的，以便監(jiān)視故障發(fā)展趨勢(shì)。10故障類型的判斷表30編碼規(guī)則氣體比值范圍比值范圍的編碼C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6≤0.1010≥0.1---<1100≥1---<3121≥3222利用三對(duì)比值的另一種判斷故障的方法，是溶解氣體分析解釋簡(jiǎn)表見(jiàn)附錄a)只有根據(jù)氣體組分含量的注意值或氣體增長(zhǎng)率的注意值有理由判斷設(shè)備可能存在故障時(shí)，氣體比值才是有效的，并應(yīng)予計(jì)算。對(duì)氣體含量正常，且無(wú)增長(zhǎng)趨勢(shì)的設(shè)備，比值沒(méi)有意義。b)假如氣體的比值與以前的不同，可能有新的故障重疊在老故障或正常老化上，為了得到僅僅相應(yīng)于新故障的氣體比值，要從最后一次的分析結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù)，并重新計(jì)算比值（尤其是在和含量較大的情況下）。在進(jìn)行比較時(shí)，要注意在相同的負(fù)荷和溫度等情況下在相同的位置取樣。c)由于溶解氣體分析本身存在的試驗(yàn)誤差，導(dǎo)致氣體比值也存在某些不確定性。利用本導(dǎo)則所述的方法分析油中溶解氣體結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性見(jiàn)8.6。對(duì)氣體濃度大于10μL/L的氣體，兩次的測(cè)試誤差不應(yīng)大于平均值的10%，而在計(jì)算氣體比值時(shí)，誤差提高到20%。當(dāng)氣體濃度低于10μL/L時(shí)，誤差會(huì)更大，使比值的精確度迅速降低。因此在使用比值法判斷設(shè)備性質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意各可能降低精確度的因素。尤其是對(duì)正常值普遍較低的電壓互感器、電流互感器和套管，更要注意這種情況。編碼組合故障類型判斷故障實(shí)例（參考）C2H4/C2H60C2H4/C2H6C2H4/C2H601低溫過(guò)熱（低于150℃）絕緣導(dǎo)線過(guò)熱，注意CO和CO2的含量以及CO/CO2值20低溫過(guò)熱（150℃--300℃）分接開關(guān)接觸不良，引線夾螺絲松動(dòng)或接頭焊接21中溫過(guò)熱（300℃-700℃）不良，渦流引起銅過(guò)熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間0，1，220高溫過(guò)熱（高于700℃）絕緣不良，鐵芯多點(diǎn)接地等10局部放電高濕度，高含氣量引起油中低能量密度的局部放電20，10，1，2低能放電引線對(duì)電位未固定的部件之間連續(xù)火花放電，分接抽頭引線和油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火花放電120，1，2，低能放電兼過(guò)熱或懸浮電位之間的火花放電0，10，1，2電弧放電線圈匝間、層間短路，相間閃絡(luò)、分接頭引線間油隙閃絡(luò)、引起對(duì)箱殼放電、線圈熔斷、分接開關(guān)飛20，1，2電弧放電兼過(guò)熱弧、因環(huán)路電流引起電弧、引線對(duì)其他接地放電等當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí)，會(huì)引起CO和CO2含量的明顯增長(zhǎng)。根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料，固體絕緣的正常老化過(guò)程與故障情況下的劣化分解，表現(xiàn)在油中的和的含量上，一般沒(méi)有嚴(yán)格的界限，規(guī)律也不明顯。這主要是由于從空氣中吸收的、固體絕緣老化及油的長(zhǎng)期氧化形成的CO和CO2基值過(guò)高造成的。開放式變壓器溶解空氣的飽和量為10%，設(shè)備里可以含有自空氣中的300μL/L的CO2，在密封設(shè)備里，空氣也也可能經(jīng)泄露而進(jìn)入設(shè)備油中，這樣，油中CO2濃度將以空氣的比率存在，經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)懷疑設(shè)備固體絕緣材料老化時(shí)，一般CO/CO2>7。當(dāng)懷疑故障涉及到固體絕緣材料時(shí)（高于200℃），可能CO/CO2<3，必要時(shí)，應(yīng)從最后一次測(cè)試結(jié)果中減去上次的檢測(cè)數(shù)據(jù)，重新計(jì)算比值，以確定故障是否涉及到了固體絕緣。當(dāng)懷疑紙或紙板過(guò)度老化時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)販y(cè)試油中糠醛含量，或在可能的情況下測(cè)試紙樣的聚合度。判斷故障類型的其他方法比值一般在油中都溶解有O2,N2，這是油在開放式設(shè)備的儲(chǔ)油罐中與空氣作用的結(jié)果，或密封設(shè)備泄露的結(jié)果。在設(shè)備里。考慮到O2,N2的相對(duì)溶解度，油中的比值反映空氣的組成，接近0.5。運(yùn)行中由于油的氧化或紙的老化，這個(gè)比值可能降低，因?yàn)镺2,的消耗比擴(kuò)散更迅速。負(fù)荷和保護(hù)系統(tǒng)也可影響這個(gè)比值。但當(dāng)O2/N2<0.3時(shí)，一般認(rèn)為是出現(xiàn)氧被極度消耗的跡象。2H2/H2在電力變壓器中，在載調(diào)壓操作產(chǎn)生的氣體與低能量放電的情況相符。加入某些油或氣體在載調(diào)壓油箱與主油箱之間相通，或各自的儲(chǔ)油罐之間相通，這些氣體可能污染主油箱的油，并導(dǎo)致錯(cuò)誤判斷。主油箱中C2H2/H2>2，認(rèn)為是有載調(diào)壓污染的跡象。這種情況可利用比較主油箱和儲(chǔ)油罐的油中溶解氣體濃度來(lái)確定。氣體比值和乙炔濃度值依賴于有載調(diào)壓的操作次數(shù)和產(chǎn)生污染的方式（通過(guò)油或氣）。利用氣體的三對(duì)比值，在立體坐標(biāo)上建立的立體圖示法可方便地直觀不同類型故障的發(fā)展趨勢(shì)。利用的相對(duì)含量，在三角形坐標(biāo)圖上判斷故障類型的方法也可輔助這種判斷。a)將試驗(yàn)結(jié)果的幾項(xiàng)主要指標(biāo)（總烴、甲烷、乙炔、氫）與表28和表29列出的油中溶解氣體含量注意值作比較，同時(shí)注意產(chǎn)氣速率，與表30列出的產(chǎn)氣速率注意值作比較。短期內(nèi)各種氣體含量迅速增加，但尚未超過(guò)表28和表29的數(shù)值，也可判斷為內(nèi)部有異常狀況；有的設(shè)備因某種原因使氣體含量基值較高，超過(guò)表28和表29的注意值，但增長(zhǎng)速度低于表30產(chǎn)氣速率的注意值，仍可認(rèn)為是正常設(shè)備。d)在氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體的情況下，應(yīng)將繼電器內(nèi)氣樣的分析結(jié)果按8.11所述的方法進(jìn)行判斷。e)根據(jù)上述結(jié)果以及其他檢查性試驗(yàn)（如測(cè)量繞組直流電阻、空載特性試驗(yàn)、絕緣試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)和測(cè)量微量水分等）的結(jié)果，并結(jié)合該設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行、檢修等請(qǐng)卡進(jìn)行綜合分析，判斷故障的性質(zhì)及部位。根據(jù)具體情況對(duì)設(shè)備采取不同的處理措施（如縮短試驗(yàn)周期，加強(qiáng)監(jiān)視，限制負(fù)荷，近期安排內(nèi)部檢查，立即停止運(yùn)行等）。典型故障實(shí)例見(jiàn)附錄B11在氣體繼電器中的游離氣體上的應(yīng)用在氣體繼電器中聚集有游離氣體時(shí)，使用平衡判據(jù)所有故障的產(chǎn)氣速率均與故障的能量釋放緊密相關(guān)。對(duì)于能量較低、氣體釋放緩慢的故障（如低溫?zé)狳c(diǎn)或局部放電），所生成的氣體大部分溶解于油中，就整體而言，基本處于平衡狀態(tài)；對(duì)于能量較大（如鐵心過(guò)熱）造成故障氣體釋放較快，當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí)可能形成氣泡。在氣泡上升的過(guò)程中，一部分氣體溶解油中（并與已溶解油中的氣體進(jìn)行交換），改變了所生成氣體的組分和含量。未溶解的氣體和油中被置換出來(lái)的氣體，最終進(jìn)入繼電器而積累下來(lái)；對(duì)于有高能量的電弧性放電故障，大量氣體迅速生成，所形成的大量氣泡迅速上升并聚集在繼電器里，引起繼電器報(bào)警。這些氣體幾乎沒(méi)有機(jī)會(huì)與油中溶解氣體進(jìn)行交換，因而遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到平衡。如果長(zhǎng)時(shí)間留在繼電器中，某些組分，特別是電弧性故障產(chǎn)生