变压油气相色谱分析的原理：

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1、变压油气相色谱分析的原理：色谱法又叫层析法，它是一种物理分离技术。它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，叫做固定相，另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫做流动相。当流动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后次序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。当用液体作为流动相时，称为液相色谱，当用气体作为流动相时，称为气相色谱。色谱法具有（1）分

2、离效能高、（2）分析速度快、（3）样品用量少、（4）灵敏度高、（5）适用范围广等许多化学分析法无可与之比拟的优点。气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。具体流程见下图，样品气路系统数据处理放大器检测器注样器色谱柱当载气携带着不同物质的混合样品通过色谱柱时，气相中的物质一部分就要溶解或吸附到固定相内，随着固定相中物质分子的增加，从固定相挥发到气相中的试样物质分子也逐渐增加，也就是说，试样中各物质分子在两相中进行分配，最后达到平衡。这种物质在两相之间发生的溶解和挥发的过程，称分配过程。分配达到平衡时，物质在两相中的浓度比称分配系数，也叫平衡常数，以K表示

3、，K=物质在固定相中的浓度/物质在流动相中的浓度，在恒定的温度下，分配系数K是个常数。由此可见，气相色谱的分离原理是利用不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样的各组分就在两相中经反复多次地分配，使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果，从而将各组分分离开来。利用气相色谱分析变压器油中气体的组分及其含量，可以判断变压器是否存在故障、故障的性质以及故障的大致部位。油和固体绝缘材料在电或热的作用下分解产生的各种气体中，对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。正常运行的老化过程产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。在

4、油纸绝缘存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。在故障温度高于正常运行温度不多时，产生的气体主要是甲烷。随着故障温度的升高，乙烯和乙烷逐渐成为主要特征。在温度高于1000℃时，例如在电弧弧道温度（3000℃以上）的作用下，油裂解产生和气体中含有较多的乙炔。如果故障涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。绝缘油和绝缘纸材料在不同温度和能量作用下主要产生的气体组分：综合国内外有关油、纸绝缘材料分解模拟试验和实测经验的报告，归纳如下：1、在140℃以下时有蒸发汽化和较缓慢的氧化。2、绝缘油在140℃到500℃时油分解主要产生烷类气体，其中主要是甲烷和乙烷，随

5、温度的升高（500℃以上）油分解急剧地增加，其中烯烃和氢增加较快，乙烯尤为显著，而温度（约800℃左右）更高时，还会产生乙炔气体。3、油中存在电弧时（温度超过1000℃3），使油裂解的气体大部分是乙炔和氢气，并有一定的甲烷和乙烯等。4、备在运行中，由于负荷变化所引起的热胀和冷缩，用泵循环油所引起的湍流，以及铁芯的磁滞伸缩效应所引起的机械振动等，都会导致形成空穴和油释放溶解气体。如果产生的气泡集在设备绝缘结构的高电压应力区域内，在较高电场下会引起气隙放电（一般称为局部放电）而放电本身又能进一步引起油的分解和附近的固体绝缘材料的分解，而产生气体，这些气体在电应力作用下会更有利于

6、放电产生气体。这种放电使油分解产生的气体主要是氢和少量甲烷气体。5、体绝缘材料，在较低温度（140℃以下）长期加热时，将逐渐地老化变质产生气体，其中主要是一氧化碳和二氧化碳，且后者是主要成分。6、体绝缘材料在高于200℃作用下，除产生碳的氧化物之外，还分解有氢、烃类气体，温度不同，一氧化碳和二氧化碳的比值有所不同，这一比值在低温时小而高温时大。7、铁钢等金属材料起催化作用，水与铁反应产生氢气。此外，奥氏不锈钢材能储藏氢，与绝缘油接触释放出来溶解于油中。下表为不同故障类型产生的气体组分。不同故障类型产生的气体组分故障类型主要气体组分次要气体组分油过热CH4，C2H4H2，C2

7、H6油和纸过热CH4，C2H4，CO，CO2H2，C2H6油纸绝缘中局部放电H2，CH4，C2H2，COC2H6，CO2油中火花放电C2H2，H2油中电弧H2，C2H2CH4，C2H4，C2H6油和纸中电弧H2，C2H2，CO，CO2CH4，C2H4，C2H6进水受潮或油中气泡H2CH4：甲烷C2H6：乙烷C2H4：乙烯C2H2：乙炔有时设备内并不存在故障，而由于其他原因，在油中也会出现上述气体，要注意这些可能引起误判断的气体来源。例如：有载调压变压器中切换开关油室的油向变压器本体渗漏或某种范围开关动作时悬浮电位放