油中气体的气相色谱分析技术概述.ppt
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1、油中气体的气相色谱 分析技术概述,制作:王炜,气相色谱分析法以发现充油设备早期潜伏性故障为主,是一种灵敏、有效的方法。 电气试验以发现暴露性故障为主,发现时故障已发展到一定程度或已然形成。,气相色谱技术包括检测技术和分析技术。,变压器油的分解特性: 乙烯生成的温度高于甲烷和乙烷,约为500。 乙炔约在8001000生成,低于800时只有少量生成。油氧化反应(老化反应)时,有少量CO和CO2生成。 油碳化成颗粒的温度是500800。 所以在特定温度下,含有一种气体产气率出现最大值,随温度升高,产气率最大的气体依次为甲烷乙烷乙烯乙炔。,气体的分析对象: 根据我国现行标准,主要对以下气体进行分析:
2、H2 氢气 CH4甲烷、C2H6乙烷、C2H4乙烯、C2H2乙炔 CO一氧化碳、CO2二氧化碳 其中CH4甲烷、C2H6乙烷、C2H4乙烯、C2H2乙炔之和称为烃类气体总和,简称总烃。,油中气体的来源: 由故障产生。 由材料老化产生。 由其他非故障引起。,故障判定及分类: 依据导则规定的油中气体含量限值即注意值,但注意值不是设备是否能够继续运行和真正存在故障的唯一标准,当达到注意值时,应追踪分析,查明原因,加强监视。 注意值包括两个方面,气体含量注意值和气体增长率注意值。,气相色谱分析技术内容: 气相色谱分析技术内容包括分析油中气体产生的原因及变化、明确判断有无故障和故障性质及严重程度、判断故
3、障的发展趋势、提出相应的应对措施等。,一、故障性质分析,判断故障性质的方法常见的有四种,其中最常用的是特征气体分析法和三比值判断法。,特征气体判断法,三比值法 三比值是指C2H2C2H4、CH4H2、C2H4C2H6三项比值,从这三项比值的大小和规律来判断充油设备内部存在的故障,这种方法称为三比值判断法。 三比值法中,对应于一定的比值范围,以不同的编码表示出来,利用编码规则判断故障性质和严重程度。,三比值法的应用原则: 1只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障时,气体比值才是有效的,并应予计算。 2假如气体的比值与以前的不同,可能有新的故障重叠在老故障或正
4、常老化上。为了得到仅仅相应于新故障的气体比值,要从最后一次的分析结果中减去上一次的分析数据,并重新计算比值(尤其是在CO和CO2含量较大的情况下)。在进行比较时,要注意在相同的负荷和温度等情况下和在相同的位置取样。,3由于溶解气体分析本身存在的试验误差,导致气体比值也存在某些不确定性,因此在使用比值法判断设备故障性质时,应注意各种可能降低精确度的因素(主要是检测因素),尤其是对正常值普遍较低的电压互感器、电流互感器和套管,更要注意这种情况。,其他分析方法,气体含量变化分析法 氢气H2变化 任何热和电方面的故障都会生成H2,温度越高,H2与总烃的比例越低,但绝对值越高。高、中温故障H2与总烃比例
5、一般在27左右。 乙炔C2H2变化 当有电弧放电时,乙炔一般占总烃的2070。乙炔超标且增长速率较快,可能有高能量放电。,甲烷CH4、乙烯C2H4变化 热性故障时两者之和一般可占总烃的80以上,温度越高,C22H4的比例也增加。 一氧化碳CO、二氧化碳CO2变化 变压器中CO的正常值约为800LL。CO和CO2气体含量的变化反映了设备内部绝缘材料老化或故障,因此要重视CO和CO2的变化。,气体含量比值分析法:当总烃超过注意值时 C2H2C2H4,小于0.1时为过热故障,大于0.1时为放电故障。 C2H4C2H6,小于1.0时为低温过热故障,大于1.0小于3.0时为中温过热故障,大于3.0时为高
6、温过热故障。 如果是导电回路的故障,可能同时存在乙炔,并且C2H4C2H6比值较高。 如果是磁路故障,一般无乙炔存在,同时C2H4C2H6比值也较低。,CH4H2,小于1.0时为放电故障,大于1.0时为放电兼过热故障。 COCO2,大于0.33或小于0.09时表明有纤维材料分解。这项比值也可用CO2CO判断,大于7.0时表明有纤维材料老化分解,小于3.0时表明故障时有固体绝缘材料参与,故障温度高于200。 C2H2H2,用于判断变压器有载开关是否存在内部渗漏,当比值大于2.0时,一般认为有载开关可能存在内部渗漏。,二、故障严重程度判断,过热故障可分为低温、中温、高温过热,放电故障可分为电晕、火
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