油中溶解氣體來源分析

1、TPRI 多年來，應(yīng)用色譜法測油中溶解氣體含量，并結(jié)合電氣、化學(xué)試驗(yàn)，綜合判斷變壓器潛伏性故障，充分顯示了其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器類等充油電氣設(shè)備的隱患，確保其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行做出了貢獻(xiàn)。1 1.色譜分析診斷變壓器內(nèi)部故障的理論依色譜分析診斷變壓器內(nèi)部故障的理論依據(jù)據(jù)2.2.變壓器故障診斷的方法與步驟變壓器故障診斷的方法與步驟TPRI一、故障下產(chǎn)氣的特征性一、故障下產(chǎn)氣的特征性二、故障下產(chǎn)氣的累積性二、故障下產(chǎn)氣的累積性三、故障下產(chǎn)氣的加速性三、故障下產(chǎn)氣的加速性 四、氣體的溶解與擴(kuò)散：樣品具有一四、氣體的溶解與擴(kuò)散：樣品具有一致性、均勻性和代表性致性、均勻性和代表性 TPRI（一）絕緣油的

2、分解 變壓器油主要是由變壓器油主要是由碳?xì)涮細(xì)浠衔锝M成（烷烴化合物組成（烷烴C Cn nH H2n+22n+2，環(huán)烷烴環(huán)烷烴C Cn nH H2n2n或或C Cn nH H2n-2 2n-2 ，芳香烴，芳香烴C Cn nH H2n-62n-6。絕緣紙的成分。絕緣紙的成分主要是主要是碳水碳水化合物（化合物（C C6 6H H1010O O6 6）n n。由電和熱故障的結(jié)果。由電和熱故障的結(jié)果可以使某些可以使某些C-HC-H鍵和鍵和C-CC-C鍵斷裂，伴隨生成少量活潑的鍵斷裂，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@些氫原子氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?，這些氫原子或自由基通

3、過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫或自由基通過復(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，氣和低分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也能生成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔铮ㄒ材苌商嫉墓腆w顆粒及碳?xì)渚酆衔铮╔-X-石蠟）。石蠟）。TPRI故障初期，所形成的氣體溶于油中；當(dāng)故障能量較大時(shí)，也故障初期，所形成的氣體溶于油中；當(dāng)故障能量較大時(shí)，也能聚集成游離氣體。碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔锟沙练e在設(shè)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)備內(nèi)部。備內(nèi)部。 低能放電，如局部放電，能過離子反應(yīng)促使最弱的鍵低能放電，如局部放電，能過離子反應(yīng)促使最弱的鍵C-

4、H鍵鍵斷裂，主要重新化合成氫氣。隨著放電能量越來越高，如火斷裂，主要重新化合成氫氣。隨著放電能量越來越高，如火花放電、電弧放電，能使花放電、電弧放電，能使C-C斷裂，然后迅速以斷裂，然后迅速以C-C鍵、鍵、C=C鍵、鍵、CC鍵的形式重新化合成烴類氣體。鍵的形式重新化合成烴類氣體。 大約油溫在大約油溫在150時(shí)，就能產(chǎn)生甲烷；時(shí)，就能產(chǎn)生甲烷；150-500左右時(shí)左右時(shí)產(chǎn)生乙烷；大約產(chǎn)生乙烷；大約500時(shí)產(chǎn)生乙烯，隨著溫度的逐漸升高，時(shí)產(chǎn)生乙烯，隨著溫度的逐漸升高，乙烯占總烴的比例越來越大；乙烯占總烴的比例越來越大；800-1200左右時(shí)產(chǎn)生乙炔。左右時(shí)產(chǎn)生乙炔。生成碳粒的溫度約在生成碳粒的溫度

5、約在500-800左右。左右。（二）絕緣紙的分解（二）絕緣紙的分解 1 1、紙、層壓板或木塊等固體絕緣材料分解、紙、層壓板或木塊等固體絕緣材料分解時(shí)，主要產(chǎn)生時(shí)，主要產(chǎn)生COCO、 COCO2 2 ，當(dāng)懷疑故障涉及固體，當(dāng)懷疑故障涉及固體絕緣時(shí)，一般絕緣時(shí)，一般COCO2 2/C0/C03 3。 2 2、固體絕緣材料分解時(shí)產(chǎn)生的液體特征分子、固體絕緣材料分解時(shí)產(chǎn)生的液體特征分子是糠醛，是糠醛，纖維素老化會降解出D-葡萄糖單糖，易分解出呋喃衍生物；糠 醛（C4H3OCHO）僅為其中的一種（三）其它氣體的來源 如分接開關(guān)油室向主油箱滲漏（C2H2高）；設(shè)備油箱帶油補(bǔ)焊（C2H2高）；潛油泵出故障（

6、是高速泵，軸和軸瓦產(chǎn)生磨擦，C2H2高，應(yīng)改為低速泵）；變壓器油中含水（H2高）；本體受潮（H2高）等均可產(chǎn)生氣體。 TPRI 2.2.變壓器故障診斷的方法與步驟變壓器故障診斷的方法與步驟一、有無故障的診斷1、根據(jù)色譜分析的數(shù)據(jù)，看總烴、乙炔、氫氣是否有任一種超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的注意值，若有任一一個(gè)超標(biāo)，則進(jìn)行跟蹤分析，考查產(chǎn)氣速率。2、若產(chǎn)氣速率超標(biāo)，至少二次均超標(biāo)，且產(chǎn)氣速率有增長趨勢，應(yīng)該判斷有故障。3、注意值1.出廠和新投運(yùn)的設(shè)備 表 2 對出廠和新投運(yùn)的設(shè)備氣體含量的要求 L/L 氣體 變壓器和電抗器 互感器 套管 氫 10 50 150 乙炔 0 0 0 總烴 20 10 30%。一

7、般過熱性故障，不產(chǎn)生乙炔。嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生微量，最大不超總烴的6%。當(dāng)涉及固體絕緣時(shí)，除產(chǎn)生上述氣體外，還產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳。 l電路：接點(diǎn)接觸不良，如引線連接不良，分接開關(guān)接觸不良，接點(diǎn)接觸不良，如引線連接不良，分接開關(guān)接觸不良，導(dǎo)體接頭焊接不良等，這種故障約導(dǎo)體接頭焊接不良等，這種故障約占過熱性故障的一半。占過熱性故障的一半。 l磁路：由于鐵心兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地造成循環(huán)電流發(fā)熱，如穿心螺由于鐵心兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地造成循環(huán)電流發(fā)熱，如穿心螺絲軛鐵夾件或壓環(huán)壓釘碰鐵心；油箱及下軛鐵等處有鐵磁雜物；絲軛鐵夾件或壓環(huán)壓釘碰鐵心；油箱及下軛鐵等處有鐵磁雜物；鐵心用部分硅鋼片短路造成渦流發(fā)熱如連片短接，硅

8、鋼片間絕鐵心用部分硅鋼片短路造成渦流發(fā)熱如連片短接，硅鋼片間絕緣損壞或老化，以及漏磁引起的外殼、鐵心夾件、壓環(huán)等局部緣損壞或老化，以及漏磁引起的外殼、鐵心夾件、壓環(huán)等局部發(fā)熱等。發(fā)熱等。 l導(dǎo)體故障導(dǎo)體故障：部分繞組短路，或不同電壓比并列運(yùn)行引：部分繞組短路，或不同電壓比并列運(yùn)行引起的循環(huán)，電流發(fā)熱，絕緣導(dǎo)體因超負(fù)荷過流發(fā)熱，起的循環(huán)，電流發(fā)熱，絕緣導(dǎo)體因超負(fù)荷過流發(fā)熱，絕緣膨脹，注油堵塞而引起的散熱不良等。絕緣膨脹，注油堵塞而引起的散熱不良等。 放電性故障放電性故障是在高電應(yīng)力作用下所造成的絕緣劣化，由于能量密度的不同，分高能，火花，局放等不同類型高能放電將導(dǎo)致絕緣電弧擊穿?；鸹ǚ烹娛且环N間

9、歇性放電，局放能量密度最低，常發(fā)生在氣隙和懸浮帶電體的空間內(nèi)。電弧放電以線圈匝、層間絕緣擊穿多見，其次為引線斷裂或分接開關(guān)飛弧等故障。這種故障產(chǎn)氣急劇，產(chǎn)氣量大，尤其是匝、層間絕緣故障，一般無前兆，難以預(yù)測，多以突發(fā)性事故暴露出來。特征氣體為乙炔，氫氣，其次是大量的乙烯甲烷。由于發(fā)展速度快，來不及溶于油中就釋放到氣體繼電器內(nèi)。所以油中氣體含量往往與故障點(diǎn)位置，油流速度，故障持續(xù)時(shí)間有關(guān)，乙炔一般占總烴20%-70%,氫氣占?xì)錈N的30%-90%，大多數(shù)情況下，乙烯大于甲烷?；鸹ǚ烹?，特征氣體也是乙炔和氫氣為主，因故障能量小，總烴不高，乙炔在總烴中占25%-90%，乙烯20%以下，氫氣占?xì)錈N的30

10、%以上。局放產(chǎn)氣的特征；主要依放電能量密度不同而不同，一般烴總量不高，主要成份是氫氣其次是甲烷。氫氣占?xì)錈N的90%以上，甲烷占總烴90%以上，能量增高也可能出現(xiàn)乙炔，但占總烴之比小于2%，可依此區(qū)分局放和其它放電故障。無論何種放電，只要有固體絕緣介入，就會產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳受潮當(dāng)變壓器進(jìn)水受潮，油中水分和含濕雜質(zhì)容易形成“小橋”，或絕緣中有氣隙引起局放，產(chǎn)生氫氣，水在電場作用下電解也產(chǎn)生大量氫氣。即每克鐵產(chǎn)生0.6升氫氣，使受潮設(shè)備中，氫氣在氫、烴中含的比例最高。因正常老化也產(chǎn)生少量甲烷，所以受潮設(shè)備中也有甲烷，但比例很少。局放和受潮；特征氣體相同，且兩種異常易同時(shí)產(chǎn)生，從氣體特征難以區(qū)分

11、，必要時(shí)應(yīng)測局放和微水。l局部放電是一種低能量的放電低能量的放電 ，按絕緣介質(zhì)的不同可將局部放電分為氣泡局部放電和油中局部放電，按絕緣部位來分，則有絕緣空穴、電極尖端、油角間隙、油一板中的油隙和油中沿固體絕緣表面等五處的局部放電。l當(dāng)油中存在空氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔，由于氣體當(dāng)油中存在空氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔，由于氣體的介電常數(shù)和時(shí)壓強(qiáng)度均低于油和紙絕緣材料，易引起放電。的介電常數(shù)和時(shí)壓強(qiáng)度均低于油和紙絕緣材料，易引起放電。 l外界環(huán)境條件的影響如油處理不徹底，帶進(jìn)雜物和水分，或因外外界環(huán)境條件的影響如油處理不徹底，帶進(jìn)雜物和水分，或因外界氣溫下降，油析出氣泡等，都會引

12、起放電。界氣溫下降，油析出氣泡等，都會引起放電。 l由于制造質(zhì)量不良如某些部位有尖角、毛刺、漆瘤等，它們承受由于制造質(zhì)量不良如某些部位有尖角、毛刺、漆瘤等，它們承受的電場強(qiáng)度較高首先出現(xiàn)放電。的電場強(qiáng)度較高首先出現(xiàn)放電。 l金屬部件或?qū)щ婓w之間的接觸不良而引起的放電。金屬部件或?qū)щ婓w之間的接觸不良而引起的放電。 l套管引線斷裂或套管儲油柜對電位未固定的套管導(dǎo)電套管引線斷裂或套管儲油柜對電位未固定的套管導(dǎo)電管放電管放電 l引線對油箱距離太近或引線過長，或引線局部接觸不引線對油箱距離太近或引線過長，或引線局部接觸不良或鐵心接地片損壞或接地不良引起的放電良或鐵心接地片損壞或接地不良引起的放電 l分接

13、開關(guān)撥又電位懸浮而引起的放電；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分接開關(guān)撥又電位懸浮而引起的放電；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝的缺陷導(dǎo)致絕緣沿西放電，匝間或?qū)娱g局部制造工藝的缺陷導(dǎo)致絕緣沿西放電，匝間或?qū)娱g局部短路或受外部因素的影響，如雷擊短路或受外部因素的影響，如雷擊l操作過電壓、過負(fù)荷、外部多次短路等引起的匝層間操作過電壓、過負(fù)荷、外部多次短路等引起的匝層間放電。放電。 l特征氣體法l三比值法l關(guān)于CO和CO2判據(jù) l關(guān)于H2的產(chǎn)氣率lO2/ N2比值的變化 l關(guān)于放電特征氣體C2H 2 l 絕緣油的分解 l 固體絕緣材料的分解 l 在油紙絕緣系統(tǒng)中，不同故障類型產(chǎn) 生的主要特征氣體和次要特征氣體l 充油電氣設(shè)備的故障分類

14、 化學(xué)熱力動力學(xué) 熱力學(xué)-解決能否反應(yīng)， 動力學(xué)-解決反應(yīng)速度油： 碳鏈的斷裂低分子烴類 C_CCC 鍵能的升級：過熱溫度 烷烯炔炭渣 隨能量而增 固體絕緣材料的分解 紙、層壓板或木塊等纖維素絕緣材料分子內(nèi)含有大量的無水右旋糖環(huán)和弱的C-O鍵及葡萄糖甙鍵，它們的熱穩(wěn)定性比油中的C-H鍵要弱，即使沒有達(dá)到故障溫度，鍵也能被打開。聚合物裂解的有效溫度高于105，在150以上，纖維素結(jié)構(gòu)中的化學(xué)結(jié)合水開始被脫除，有去H2反應(yīng)。部分氫氣與油中氧化合或水，導(dǎo)致進(jìn)一步水解。完全裂解和碳化的溫度高于300，在生成水的同時(shí)生成大量的CO、CO2和糠醛等呋喃化合物，大量烴類氣體是伴隨高溫下油分解而產(chǎn)生的。 在油

15、紙絕緣系統(tǒng)中，不同故障類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體可歸納為表3。TPRI表 3 不同故障類型產(chǎn)生的氣體 故障類型 主要?dú)怏w組份 次要?dú)怏w組份 油過熱 CH4，C2H4 H2，C2H6 油和紙過熱 CH4，C2H4，CO，CO2 H2，C2H6 油紙絕緣中局部放電 H2，CH4，CO C2H2，C2H6，CO2 油中火花放電 H2，C2H2 油中電弧 H2，C2H2 CH4，C2H4，C2H6 油和紙中電弧 H2，C2H2， CO，CO2 CH4，C2H4，C2H6 注：進(jìn)水受潮或油中氣泡可能使氫含量升高。 l過熱故障 l電故障 過熱故障：單獨(dú)油裂解產(chǎn)生的氣體包括乙烯和甲烷，少量的氫和乙

16、烷；如故障溫度不高，則氫、甲烷、乙烷較多；假如故障嚴(yán)重，或包括電場的作用效應(yīng)，也會生成痕量的乙炔。主要?dú)怏w是乙烯，其數(shù)量可占總可燃?xì)獾?0%以上。用總可燃?xì)怏w（包括H2、CO和總烴）含量的增長判斷故障，在國外使用較多，反映涉及固體絕緣的過熱性故障較明顯。固體絕緣過熱會生成大量的一氧化碳和二氧化碳，過熱纖維素逐步碳化的結(jié)果，則對油作用溫度升高，會生成碳?xì)浠衔?，如乙烯、甲烷。在總可燃?xì)怏w中主要?dú)怏w是一氧化碳，其數(shù)量可占總可燃?xì)獾?0%以上。電故障：低能量放電產(chǎn)生氫、甲烷和少量的乙烯和乙炔。當(dāng)涉及到固體纖維素絕緣時(shí)也可產(chǎn)生一氧化碳和少量二氧化碳。主要?dú)怏w是氫氣，其數(shù)量可占總可燃?xì)獾?5%以上。在高

17、能量的電弧放電時(shí)產(chǎn)生大量的氫氣和乙炔，以及相當(dāng)數(shù)量的甲烷和乙烯，假如故障涉及到固體絕緣，可生成一氧化碳和二氧化碳，紙和油可能被碳化。主要?dú)怏w是乙炔，其數(shù)量可占總可燃?xì)獾?0%，同時(shí)有相當(dāng)數(shù)量的氫氣。（2）三比值法三比值法 導(dǎo)則推薦改良的三比值法（五種氣體的三對比值）作為判斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法。改良三比值法是用三對比值以不同的編碼表示，編碼規(guī)則和故障類型判斷方法見表4、表5。表4 編碼規(guī)則 比值范圍的編碼 氣體比值范圍 C2H2/C2H4 CH4/H2 C2H4/C2H6 0.1 0 1 0 0.11 1 0 0 13 1 2 1 3 2 2 2 表 5 故障類型判斷方法 編碼組合

18、C2H2/C2H4 CH4/H2 C2H2/C2H6 故障類型判斷 故障實(shí)例(參考) 0 1 低溫過熱700) 分接開關(guān)接觸不良，引線、夾件螺絲松動或接頭焊接不良，渦流引起銅鐵磁件過熱，鐵心，局部短路，層間絕緣不良，鐵心多點(diǎn)接地等。 0 1 0 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。 0，1 0，1，2 低能放電 1 2 0，1，2 低能放電兼過熱 引線對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或懸浮電位之間的火花放電。 0，1 0，1，2 電弧放電 2 2 0，1，2 電弧放電兼過熱 線圈匝間、層間短路、相間閃絡(luò)、分接頭引線間油隙

19、閃絡(luò)、引線對箱殼放電、線圈熔斷、分接開關(guān)飛弧、因環(huán)路電流引起電弧、引線對其它接地體放電等。 （3 3） 關(guān)于關(guān)于CO和和CO2判據(jù)判據(jù) 色譜導(dǎo)則有關(guān)說明色譜導(dǎo)則有關(guān)說明 實(shí)際上無論哪種油保護(hù)方式的變壓器，在投運(yùn)實(shí)際上無論哪種油保護(hù)方式的變壓器，在投運(yùn)初期初期CO2/CO比值都比較小比值都比較小 符合正常老化產(chǎn)氣規(guī)律符合正常老化產(chǎn)氣規(guī)律 a.隨運(yùn)行年限增加，油中隨運(yùn)行年限增加，油中CO、CO2含量均會增含量均會增加，但產(chǎn)氣速率（特別是加，但產(chǎn)氣速率（特別是CO）先快后慢，）先快后慢，CO2/CO之比逐漸增大。之比逐漸增大。 b. b. 變壓器的電壓等級不同、生產(chǎn)廠家及出廠年變壓器的電壓等級不同、

20、生產(chǎn)廠家及出廠年代不同，在投運(yùn)之初的代不同，在投運(yùn)之初的COCO、COCO2 2濃度相別很大（有的濃度相別很大（有的達(dá)達(dá)5 5倍以上），運(yùn)行后也因油保護(hù)措施及密封情況倍以上），運(yùn)行后也因油保護(hù)措施及密封情況不同，因此不能用同一濃度進(jìn)行考核。不同，因此不能用同一濃度進(jìn)行考核。 色譜導(dǎo)則有關(guān)說明： 當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí)，會引起CO和CO2的明顯增長。根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料，固體絕緣的正常老化過程與故障情況下的劣化分解，表現(xiàn)在油中CO和CO2含量上，一般沒有嚴(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CO2、固體絕緣老化及油的長期氧化形成CO和CO2的基值過高造成的。開放式變壓器溶解空氣的飽和

21、量約為10%，因此油中可以含有來自空氣中的300L/L的CO2。在密封設(shè)備里除殘留的空氣外，也可能因泄漏而進(jìn)入油中。這樣，油中的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CO2 /CO7。當(dāng)懷疑故障涉及到固體絕緣材料時(shí)（200），CO2 /CO可能3，必要時(shí)，應(yīng)從最后一次的測試結(jié)果中減去上一次的測試數(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。 正常老化產(chǎn)氣規(guī)律：a. 隨運(yùn)行年限增加，油中CO、CO2含量均會增加，但產(chǎn)氣速率（特別是CO）先快后慢，CO2/CO之比逐漸增大。b. 變壓器的電壓等級不同、生產(chǎn)廠家及出廠年代不同，在投運(yùn)之初的CO、CO2濃度相別

22、很大（有的達(dá)5倍以上），運(yùn)行后也因油保護(hù)措施及密封情況不同，因此不能用同一濃度進(jìn)行考核。H2是放電性故障中的主要成分之一，但在過熱性故障時(shí)也會產(chǎn)生，因此用它區(qū)別故障性質(zhì)，其特征性不很強(qiáng)，但它也可能是一種故障信息。在取油時(shí)氫氣最容易散逸，加之分析過程中有些儀器對氫的反映不敏感，均會引起氫氣測試結(jié)果的分散性，利用半透膜的油中氫氣探測器，可以避免這些誤差。當(dāng)色譜分析到單獨(dú)氫的含量相對較高，或發(fā)現(xiàn)其與其他氣體含量有非同步的增長時(shí)，分析是否下列因素所致。例如油中含有水，可以與鐵作用生成氫氣；新的不銹鋼可能在加工過程中或焊接時(shí)吸附氫而又慢慢釋放到油中。特別是在溫度較高，油中溶解有氧時(shí)，油箱內(nèi)部某些油漆（醇

23、酸樹脂），在不銹鋼的催化下，可能生成大量的氫。因此在氣體監(jiān)測過程中，是有可能作排除故障判斷的，在氫氣產(chǎn)氣率超過注意值時(shí)，監(jiān)視中應(yīng)考慮到多方面的因素。 較新研究證明，鐵心疊片間的油膜，由于受過勵磁引起的鐵芯高溫（130以上），油膜內(nèi)的油在鐵芯片表面催化作用下，會分解出H2。但經(jīng)過一段時(shí)間后，H2含量趨于穩(wěn)定，這就是與局部放電引起H2不斷增長的區(qū)別之處。（5 5） O O2 2/ N/ N2 2比值的變化比值的變化 O O2 2和和N N 2 2的含量，通常認(rèn)為在判斷時(shí)作用不大，在報(bào)告中的含量，通常認(rèn)為在判斷時(shí)作用不大，在報(bào)告中也不顯示。實(shí)際它對判斷變壓器的內(nèi)部情況是也不顯示。實(shí)際它對判斷變壓器的

24、內(nèi)部情況是有作用的有作用的。 色譜導(dǎo)則說明，一般在油中都溶解有色譜導(dǎo)則說明，一般在油中都溶解有O O2 2和和N N 2 2，這是因開，這是因開放式變壓器通過呼吸器直接與空氣接觸，密封設(shè)備因油中殘放式變壓器通過呼吸器直接與空氣接觸，密封設(shè)備因油中殘存或通過泄漏的結(jié)果。在變壓器油中，反映空氣的組成，考存或通過泄漏的結(jié)果。在變壓器油中，反映空氣的組成，考慮到慮到O O2 2和和N N 2 2的不同溶解度，其的不同溶解度，其O O2 2和和N N 2 2的比值有可能接近的比值有可能接近0.50.5。運(yùn)行中由于油的氧化或紙的老化，比值可能降低，油溫和油運(yùn)行中由于油的氧化或紙的老化，比值可能降低，油溫和

25、油的保護(hù)系統(tǒng)也可影響這個(gè)比值。但當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)系統(tǒng)也可影響這個(gè)比值。但當(dāng)O O2 2/N/N2 20.30.3時(shí)，一般認(rèn)為時(shí)，一般認(rèn)為是是氧被極度消耗氧被極度消耗的跡象。當(dāng)內(nèi)部存在故障時(shí)，隨著故障的嚴(yán)的跡象。當(dāng)內(nèi)部存在故障時(shí)，隨著故障的嚴(yán)重化，高濃度的故障特征氣體還會將油中的部分氧置換出來重化，高濃度的故障特征氣體還會將油中的部分氧置換出來加速氧化，因氧氣很難通過油來補(bǔ)充，導(dǎo)致油中氧含量進(jìn)一加速氧化，因氧氣很難通過油來補(bǔ)充，導(dǎo)致油中氧含量進(jìn)一步降低。實(shí)踐證明，故障持續(xù)的時(shí)間越長，油中總含氣量越步降低。實(shí)踐證明，故障持續(xù)的時(shí)間越長，油中總含氣量越高，氧的含量就會越低。高，氧的含量就會越低。 乙炔是放電

26、性故障的特征氣體。正常運(yùn)行的變壓器，油中不應(yīng)產(chǎn)生乙炔，因此普遍認(rèn)為，當(dāng)發(fā)現(xiàn)乙炔從無（與儀器最小檢知量有關(guān)）到有時(shí)，就應(yīng)引起重視，進(jìn)行跟蹤。規(guī)程中規(guī)定500kV變壓器乙炔的注意值為1L/L，是希望及早引起注意的觀點(diǎn)。至于在乙炔更小或沒有反映的情況下就發(fā)生了事故的事例是存在的，色譜監(jiān)視對此類故障也無能為力。對于產(chǎn)氣率也是一樣，色譜導(dǎo)則推薦的產(chǎn)氣速率是根據(jù)IEC提出的。計(jì)算乙炔的產(chǎn)氣速率，是在于了解放電能量的大小及變化，便于掌握故障發(fā)展速度和分析可能產(chǎn)生放電的部位。在變壓器的放電性故障中，顯示出故障危險(xiǎn)程度的乙炔含量，差別是很大的。 （三l準(zhǔn)備投運(yùn)的變壓器，應(yīng)使油中氣體含量越小越好l變壓器故障檢修

27、l冷卻系統(tǒng)的油泵電機(jī)故障l有載調(diào)壓開關(guān)的小油箱中油向變壓器內(nèi)滲漏 * -所有故障的產(chǎn)氣率均與故障的能量釋放密切相關(guān)，大致可分以下三種情況 ：l能量較低的故障l能量相對較大的故障l高能量的電弧性放電故障（1） 能量較低的故障（如低溫?zé)狳c(diǎn)、局部放電等），氣體釋放緩慢，所生成的氣體大部分溶于油中，只有當(dāng)油中氣體含量超過飽和溶解度時(shí)，才會慢慢地聚集于氣體繼電器中，油中及繼電器中的不同組分氣體濃度基本處于平衡狀態(tài)。（2） 故障能量相對較大（如鐵心多點(diǎn)接地），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。氣泡在上升過程中部分溶解于油中，同時(shí)置換出油中部分原有的氣體，使故障氣體的組分和含量發(fā)生變

28、化，最終積集于氣體繼電器中。 （3） 對于高能量的電弧性放電故障，瞬間生成的大量氣體迅速上升，隨著油流沖動，繼電器將報(bào)警和作用跳閘，或者故障能量雖不十分大，但故障部位離氣體繼電器較近。上升的氣泡幾乎沒有機(jī)會與油中氣體進(jìn)行交換，因而油中和繼電器中的氣體不可能達(dá)到平衡。 油中氣體分析既是定期試驗(yàn)項(xiàng)目，又是檢查性（如瓦斯繼電器動作或外部短路后等）試驗(yàn)項(xiàng)目，但一旦發(fā)現(xiàn)有異常時(shí)，很難作進(jìn)一步確診。為了查明是否存在故障、故障的部位及嚴(yán)重程度，有利于從安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮，確定處理方法（如是否需要立即停運(yùn)），以便為檢修提供更詳細(xì)可靠的依據(jù)，為此就要進(jìn)行其他相應(yīng)項(xiàng)目的試驗(yàn)。預(yù)試規(guī)程提出了當(dāng)油中氣體分析判斷有異常時(shí)，可提供選擇的14個(gè)項(xiàng)目。為了查明究竟是哪一種故障，就需要作繞組直流電阻、鐵芯接地電流、鐵芯對地絕緣電阻甚至空載試驗(yàn)（有時(shí)還要作單相空載試驗(yàn)）、負(fù)載試驗(yàn)等。有時(shí)為了判明究竟是磁路或?qū)щ娀芈分械膯栴}，還作長期的空載運(yùn)行或短路法的負(fù)載運(yùn)行。造成放電性