第6章變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測與診斷課件

第6章變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測與診斷目前，絕大多數(shù)大型電力變壓器選用油紙或油和紙板組成的絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生熱故障、放電性故障或者油、紙老化時(shí)均會(huì)產(chǎn)生各種氣體。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或故障不太嚴(yán)重、產(chǎn)氣量較少時(shí)，所產(chǎn)生的氣體在油里經(jīng)對流、擴(kuò)散，不斷地溶解于絕緣油中。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部存在潛伏性過熱或放電故障時(shí)，產(chǎn)氣量就會(huì)增大，當(dāng)產(chǎn)氣率大于溶解率時(shí)，就會(huì)有一部分氣體進(jìn)入氣體繼電器。發(fā)熱和放電的產(chǎn)生程度不同，所產(chǎn)生的氣體種類、油中溶解氣體的濃度、各種氣體的比例關(guān)系也不相同，而與絕緣油的種類與牌號無關(guān)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生螺絲松動(dòng)、導(dǎo)體接觸不良等機(jī)械類故障或油中混入導(dǎo)電性雜質(zhì)等其它故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變壓器向發(fā)熱或放電故障發(fā)展。當(dāng)固體絕緣發(fā)生故障時(shí)，CO和CO2會(huì)明顯增長，但目前的統(tǒng)計(jì)資料還得不出規(guī)律性的結(jié)論。油中溶解氣體的組分和含量可以作為反映充油式電力變壓器絕緣故障的特征量。第6章變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測與診斷目前，絕大多數(shù)大型電力1、絕緣油的3

個(gè)重要功能：熱量的交換電絕緣內(nèi)部故障的傳輸媒介：氣體，聲學(xué)信號第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一、氣體的產(chǎn)生1、絕緣油的3個(gè)重要功能：熱量的交換第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生

在一般情況下,不同物質(zhì)在不同的兩相,即固定相和流動(dòng)相中具有不同的分配系數(shù),當(dāng)這些物質(zhì)隨著流動(dòng)相移動(dòng)時(shí),它們在兩相中反復(fù)多次分配從而使各物質(zhì)得到完全的分離,這種分離技術(shù)稱為色譜法,亦稱作色層法或?qū)游龇ā＿@種分離技術(shù)用于分析測定,就是色譜分析。

色譜法是俄國植物學(xué)家茨維特于1906年首先系統(tǒng)地提出來的。他在研究植物葉色素成分時(shí),使用了一根豎直的玻璃管,管內(nèi)充填碳酸鈣,然后將植物葉的石油醚浸取液由柱頂端加入,并繼續(xù)用純石油醚淋洗。因植物葉不同色素在柱內(nèi)得到分離而形成不同顏色的譜帶,茨維特稱這種分離方法為“色譜法”。隨著色譜技術(shù)的發(fā)展，色譜對象已不再限于有色物質(zhì)，但色譜這一名詞卻沿用下來。色譜法應(yīng)用于分析化學(xué)，并與適當(dāng)?shù)臋z測手段相結(jié)合時(shí)，就構(gòu)成了色譜分析法。通常所說的色譜法即色譜分析法。

色譜法中，將上述起分離作用的柱稱為色譜柱，固定在柱內(nèi)的填充物（如碳酸鈣）稱為固定相，沿固定相流動(dòng)的流體（如石油醚）稱為流動(dòng)相。

在一般情況下,不同物質(zhì)在不同的兩相,即固定相和流動(dòng)相

用液體作為流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜法,用氣體作為流動(dòng)相的稱為氣相色譜。固定相可以是固體或載附在惰性固體物質(zhì)(擔(dān)體)上的液體(固定液)。色譜法可以有不同的分類.例如:氣相色譜(GC)

用于沸點(diǎn)較低(<400℃)、具有較高熱穩(wěn)定性、分子量較小(<400)的有機(jī)物的分離。流動(dòng)相是氣體,而固定相通常是附著于擔(dān)體上的固定液或固體吸附劑。高效液相色譜(HPLC)

一種利用高壓泵以增加分離效率的液相色譜.液相色譜(LC)

用于在溶液里分離包括金屬離子和有機(jī)化合物的分析物。其流動(dòng)相為溶劑,固定相為吸附于擔(dān)體表面的流體、固體或離子交換樹脂.體積排阻色譜(SEC)稱作凝膠滲透色譜(GPC),流動(dòng)相是溶劑,而固定相是一些多孔性物質(zhì)。薄層色譜(TLC)

將吸附劑研成粉末,再壓成或涂成薄層,然后與紙色譜類似的方法分離樣品,是一種簡單快速的監(jiān)測化學(xué)反應(yīng)或有機(jī)化合物純度的方法。用液體作為流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜法,用氣體作為流1952年，詹姆斯和馬丁以氣體作為流動(dòng)相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板理論。1956年范第姆特總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)，提出了反映載氣流速和柱效關(guān)系的范笨姆特方程，建立了初步的色譜理論。同年，高萊(Golay)發(fā)明了毛細(xì)管拄，以后又相繼發(fā)明了各種檢測器，使色譜技術(shù)更加完善。50年代末期，出現(xiàn)了氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的儀器，克服了氣相色譜不適于定性的缺點(diǎn)。則年代，由于檢測技術(shù)的提高和高壓泵的出現(xiàn)，高效液相色譜迅遠(yuǎn)發(fā)展，使得色譜法的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展。目前，由于高效能的色譜往、高靈敏的檢測器及微處理機(jī)的使用，使得色譜法已成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析儀器。1952年，詹姆斯和馬丁以氣體作為流動(dòng)相分析了脂肪酸同CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHH變壓器油氫氣CCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHH2、故障的化學(xué)特性一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHCHHH變壓器油甲烷CCHHHHCCHHHCCHHHHCHHCCHHHHH一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHH變壓器油乙烷一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHH變壓器油乙烯氫氣一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHH變壓器油乙炔氫氣一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHHCCHHHHHHHCHHHHCCHHHHHHHCCHHHH一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHH3、故障氣體的演變vs能量不同類型的故障裂解變壓器油后產(chǎn)生了不同的氣體氫氣乙烷乙烯乙炔607kJ/mole720kJ/mole960kJ/mole338kJ/mole一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解3、故障氣體的演變vs能量不同類型的故障裂解變壓器油后產(chǎn)一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解4、固體紙絕緣系統(tǒng)－不可更新的絕緣系統(tǒng)3個(gè)重要功能：絕緣機(jī)械強(qiáng)度延長壽命一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解4、固體紙絕緣系統(tǒng)－不可更新的絕緣系統(tǒng)一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)5、變壓器的老化與故障模型絕緣紙的組成纖維素結(jié)構(gòu)葡萄糖單元CH2OHOOHOHOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOHO一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解5、變壓器的老化與故障模型絕緣紙的組成纖維素結(jié)構(gòu)葡萄糖單元C絕緣紙的劣化原因：發(fā)熱紙中的水分氧化劣化破壞了纖維素結(jié)構(gòu)，降低了機(jī)械強(qiáng)度5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化原因：發(fā)熱5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)OCHOHHHHOHHOHCO80°C-300°C+++CH2OHOHOHOOHHHHHOHOH+C5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解OCHOHHHHOHHOHCO80°C-300°一氧化碳CO二氧化碳CO2產(chǎn)生的故障氣體故障點(diǎn)溫度(C)2002503001005004005、變壓器的老化與故障模型當(dāng)纖維素結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)所產(chǎn)生的氣體一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一氧化碳CO二氧化碳CO2產(chǎn)生的故障氣體故障點(diǎn)溫度(絕緣紙的劣化（溫度的影響）100200300400500600700800900100000204080°C130°C時(shí)間(年)100°C絕緣紙的聚合度DPv5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化100200300400500600700800絕緣紙的劣化紙中水分的影響051015202530354045508090100110120130140繞組熱點(diǎn)溫度°C絕緣紙的老化因素(IEEE)IEEEKraft0.5%Water1%2%3%4%5%?5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化051015202530354045508090絕緣紙的氧化變壓器的油絕緣系統(tǒng)和紙絕緣系統(tǒng)因氧化作用而劣化絕緣紙的氧化會(huì)產(chǎn)生水，CO和CO2氧化作用會(huì)加速絕緣紙的老化5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的氧化變壓器的油絕緣系統(tǒng)和紙絕緣系統(tǒng)因氧化作用而劣化5絕緣紙的聚合度(DPv)聚合度是指一個(gè)鏈上葡萄糖分子的平均數(shù)新紙:800-1000units/chain,

DPv=800-1000當(dāng)絕緣紙的DPv為200時(shí),它就變得易碎且不能承擔(dān)運(yùn)行壓力5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的聚合度(DPv)聚合度是指一個(gè)鏈上葡萄糖分子的平均式中：

—在平衡條件下，溶解在油中組分i的濃度，ppm；

—在平衡條件下，氣相中組分i的濃度，ppm；

—組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù)。二、氣體在油中的溶解1、氣體含量很低時(shí)，氣體全部溶于油中2、產(chǎn)氣率較高時(shí)，油中氣體和油層上部氣體達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解式中：二、氣體在油中的溶解1、氣體含量很低時(shí)，氣體全部溶于油二、氣體在油中的溶解各種氣體在礦物絕緣油的溶解度和溫度有關(guān)。溶解度低的氣體如H2、CO、N2隨溫度上升而增加CH4和溶解度高的CO2、C2H2、C2H4、C2H6等則隨溫度上升而下降。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解二、氣體在油中的溶解各種氣體在礦物絕緣油的溶解度和溫度有關(guān)。二、氣體在油中的溶解當(dāng)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障時(shí)，若產(chǎn)氣速率很慢則熱分解產(chǎn)生的氣體仍以氣體分子形態(tài)擴(kuò)散并溶解于周圍油中，只要油中氣體尚未達(dá)到飽和，就不會(huì)有自由氣體釋放出來。若故障存在時(shí)間較長，油中氣體已達(dá)到飽和，即會(huì)釋放出自由氣體，進(jìn)入氣體繼電器中。若產(chǎn)氣速率很高，熱分解的氣體除一部份溶于油中外，還會(huì)有一部份成為氣泡，氣泡上浮過程中把溶于油中的氧、氮置換出來，置換過程和氣泡上升速度有關(guān)。故障早期階段，產(chǎn)氣量少，氣泡小，上升慢，與油接觸時(shí)間長，置換充分，特別對于尚未被氣體溶解飽和的油，氣泡可能完全溶于油中，進(jìn)入氣體繼電器內(nèi)的就幾乎只有空氣成份和溶解度低的氣體如H2、CH4，而溶解度高的氣體則在油中含量較高。反之，若是突發(fā)性故障，產(chǎn)氣量大，氣泡大，上升快，與油接觸時(shí)間短，溶解和置換過程來不及充分進(jìn)行，熱分解的氣體就以氣泡形態(tài)進(jìn)入氣體繼電器中，使氣體繼電器中積存的故障氣體反比油中含量高得多，從而還可能引起報(bào)警，這也是油中溶解氣體分析對發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障不靈敏的原因。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解二、氣體在油中的溶解當(dāng)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障時(shí)，若產(chǎn)氣速率三、氣體在油中的損失1、吸附作用/因素?fù)p失變壓器內(nèi)部固體材料對氣體的吸附會(huì)使油中溶解氣體減少。例如CO、CO2的結(jié)構(gòu)類似于纖維素，故易為絕緣紙吸附，而碳素鋼則易吸附氫。在故障初期某些氣體濃度較低可能因吸附所致。新投運(yùn)的變壓器中CO、CO2、H2含量較高的原因可能是在干燥工藝過程中為材料所吸附而在運(yùn)行中又釋放于油中。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解三、氣體在油中的損失1、吸附作用/因素?fù)p失第一節(jié)油中氣體的三、氣體在油中的損失2、呼吸作用損失變壓器負(fù)載在一天內(nèi)有規(guī)律的增減變化引起變壓油的呼吸作用也會(huì)使油中氣體逸散而減少。當(dāng)油溫上升時(shí)，開放式變壓器油箱中含氣的油到達(dá)儲(chǔ)油柜與油面空氣相接觸，為使油中氣體含量和氣相達(dá)到平衡而逸散于油面上并呼出于儲(chǔ)油柜之外。當(dāng)油溫降低時(shí)，剛才進(jìn)入儲(chǔ)油柜的含氣量已降低的油又流回油箱，同時(shí)有相當(dāng)量的新鮮空氣吸入儲(chǔ)油柜中，降低了油面上氣體的氣相含量，從而又加速了儲(chǔ)油柜油中溶解氣體向氣相的釋放。有人在一天內(nèi)油溫變化10℃時(shí)對變壓器油的呼吸作用進(jìn)行實(shí)測。發(fā)現(xiàn)一天內(nèi)H2的逸散損失約為2.5％,CH4為0.7％，其它烴類為0.2％。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解三、氣體在油中的損失2、呼吸作用損失變壓器負(fù)載在一天內(nèi)有第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量一、新投運(yùn)前后變壓器中主要?dú)怏w是O2和N2，主要來源于制造和試驗(yàn)過程，其它烴、H2等氣體較少。對新投運(yùn)的變壓器油中氣體含量一般要求不超過下表的極限值。第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量一、新投運(yùn)前后變壓器中主要?dú)怏w二、油中溶解氣體含量注意值運(yùn)行中的充油式設(shè)備油中溶解氣體含量超過下表所列數(shù)值時(shí)，應(yīng)引起注意。注意值不是劃分設(shè)備有無故障的唯一標(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。第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量二、油中溶解氣體含量注意值運(yùn)行中的充油式設(shè)備油中溶解氣體含量三、故障類型與油中氣體的關(guān)系①、熱性故障熱性故障是由于有效熱應(yīng)力所造成的絕緣加速劣化，具有中等水平的能量密度。產(chǎn)生熱性故障的原因有：導(dǎo)線過電流；鐵芯局部短路、多點(diǎn)接地，形成環(huán)流；分接開關(guān)接觸不良；接線焊接不良；電磁屏蔽不良，使漏磁集中；油道堵塞，影響散熱等。當(dāng)固體材料局部過熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量CO和CO2，且CO/CO2＞10；當(dāng)油局部過熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量乙烯和甲烷，隨著溫度升高，則乙烷和氫增加；當(dāng)油嚴(yán)重過熱時(shí)，才產(chǎn)生少量乙炔。第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量三、故障類型與油中氣體的關(guān)系①、熱性故障第二節(jié)不同狀態(tài)下油②、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，而分高能量放電、火花放電和局部放電等不同的故障類型。發(fā)生電性故障時(shí)產(chǎn)生的氣體，主要是氫和乙炔，其次是乙烯和甲烷。當(dāng)有固體絕緣介入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生CO，CO2。高能量放電將導(dǎo)致絕緣電弧擊穿。電弧放電以線圈匝、層間絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛弧等故障。這種故障產(chǎn)氣急劇。產(chǎn)氣量大，尤其匝、層間絕緣故障，因無前驅(qū)現(xiàn)象，一般難以預(yù)測，最終以突發(fā)性事故暴露出來。其故障特征氣體主要是乙炔和氫氣，其次是大量的乙烯和甲烷?；鸹ǚ烹娛且环N間歇性的放電。常見于引線或套管儲(chǔ)油柜對電位未固定的套管導(dǎo)電管放電；引線局部接觸不良或鐵芯接地片接觸不良而引起的放電；分接開關(guān)撥叉電位懸浮而引起的放電等。因故障能量不大，一般總烴含量不太高。其特征氣體主要是乙炔和氫氣。局部放電的能量密度最低，并常常發(fā)生在氣隙和懸浮帶電體的空間內(nèi)。常見于沖片棱角或沖片間；金屬尖端之間的局部放電。其特征氣體主要是氫氣，其次是甲烷，一般總烴含量不高。三、故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量②、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③、受潮當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)水受潮時(shí)，油中水份和含濕氣的雜質(zhì)易形成“小橋”，能引起局部放電而產(chǎn)生氫氣；同時(shí)水份在電場作用下的電解作用和水與鐵的化學(xué)反應(yīng)，也可產(chǎn)生大量氫氣，因此受潮設(shè)備中氫氣在氫烴總量中占比例更高。有時(shí)局部放電和受潮兩種異常現(xiàn)象同時(shí)存在，且特征氣體基本相同，故單靠油中氣體分析結(jié)果尚難加以區(qū)分，必要時(shí)要根據(jù)外部檢查和其它試驗(yàn)結(jié)果（如局部放電測量和微水分析）加以綜合判斷。三、故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量③、受潮三、故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣故障類型產(chǎn)生的主要?dú)怏w組分產(chǎn)生的次要?dú)怏w油過熱CH4、C2H4H2、C2H6油和絕緣紙過熱CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油中有電弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和絕緣紙中電弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油中局部放電H2、CH4、C2H2C2H6油和紙中局部放電H2、CH4、C2H2、COC2H6、CO2油中火花放電C2H2、H2

受潮或油中氣泡H2

三、故障類型與油中氣體的關(guān)系變壓器內(nèi)部故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量故障類型產(chǎn)生的主要?dú)怏w組分產(chǎn)生的次要?dú)怏w油過熱CH4、C2H第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理取油樣一般可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，從油箱下部放油閥處放取油樣。因運(yùn)行時(shí)由于對流使各部分的溶解氣體分布均勻．對產(chǎn)氣較慢的潛伏性故障所產(chǎn)生的氣體大致已擴(kuò)散均勻。故從何處取油樣其測定結(jié)果是相伺的。在故障嚴(yán)重絕緣材料產(chǎn)氣量大時(shí)，氣體來不及溶解就呈氣泡狀向上運(yùn)動(dòng)，這樣產(chǎn)氣的故障點(diǎn)以上部位的油中溶解氣體就多，上下部位油中含氣量差別較大，這時(shí)應(yīng)以上、下部位同時(shí)取樣為好。突發(fā)性故障后．氣體擴(kuò)散往往不充分，應(yīng)注意取樣時(shí)間和部位，必要時(shí)可在多處取樣。對氣體繼電器已動(dòng)作的變壓器，則應(yīng)同時(shí)從繼電器放氣咀上同時(shí)取氣樣作綜合分析。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣一、氣相色譜分析流程取油樣1—連接膠管；2—三通閥；3—注射器

將"死油"經(jīng)三通閥排掉；轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥使少量油進(jìn)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?。當(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)操作過程應(yīng)特別注意保持注射器芯子的干凈，以免卡澀。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程取油樣第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理取油樣一般可用玻璃注射器取油樣和氣樣，GB7252—87規(guī)定對大油量的變壓器、電抗器的取樣量可為50一250毫升．對少油設(shè)備應(yīng)盡量少取，以夠用為限。實(shí)際取樣量與脫氣方法有關(guān)。采用機(jī)械振蕩法、鹽水真空攪拌法及托里拆利真空法脫氣時(shí)，一般取樣量為30毫升就足夠了。取樣的操作等應(yīng)按照國標(biāo)進(jìn)行。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理從油中脫出氣體－在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行真空法：有多種方法，除水銀法外，其余三種(薄膜法、飽和食鹽水法和托里拆里真空法)均屬不完全脫氣法，是基于油在真空狀態(tài)下，使溶解氣體釋放出來的原理，脫氣的不完全將使油中溶解度大的氣體脫出率越低，為此要對脫氣裝置的脫氣率作校核。目前有一種稱為“多次脫氣的飽和食鹽水真空攪拌法”的脫氣方式，可基本上全部脫出油中溶解的特征氣體。機(jī)械振蕩法：在容器中加入一定量的油樣和氣體，在一定溫度下經(jīng)過充分振蕩，油中溶解的各種氣體必然會(huì)在氣、液兩相間建立動(dòng)態(tài)平衡．根據(jù)亨利定律可計(jì)算出某氣體組分在油中的濃度。該法特點(diǎn)是操作簡便，重復(fù)性和再現(xiàn)性一般能滿足要求，準(zhǔn)確性主要取決于所采用的奧斯特瓦爾德系數(shù)Ki。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和一、氣相色譜分析流程常用脫氣裝置分類第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程常用脫氣裝置分類第三節(jié)油中溶解氣體的色一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理氣相色譜儀分離和鑒定氣體將進(jìn)入脫氣裝置的集氣管或集氣瓶中的氣體盡快轉(zhuǎn)移到玻璃注射器中，由玻璃注射器進(jìn)樣到色譜儀中，由色譜柱將各氣體組分分離后由鑒定器測定各氣體組分的濃度，一般以ppm(微升／升)表示。數(shù)據(jù)一般準(zhǔn)確到1ppm，小于0.5ppm即以“痕”表示。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理按照國標(biāo)規(guī)定要將測出的各氣體組分換算到壓力為101325Pa，溫度20℃標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積。換算公式為：式中：Vg－脫出氣體組分換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積，毫升；Vg’－脫出氣體組分在壓力為P溫度為t時(shí)的實(shí)測體積，毫升；P－脫氣時(shí)的大氣壓，Pa；t－環(huán)境溫度，℃。此外必要時(shí)要分析一下結(jié)果的誤差因素并加以適當(dāng)?shù)匾种?，例如?yán)格操作、完善儀器性能等。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和二、氣相色譜分析的工作原理色譜分析是一種物理分離分析技術(shù)，其作用是將收集到的溶解于油中的氣體的各個(gè)組分一一分離出來，再由鑒定器對各自的濃度進(jìn)行測定。氣相色譜法主要依靠被分析物質(zhì)在不同的兩相之間具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，被分析物質(zhì)在兩相作反復(fù)多次的分配，以使那些分配系數(shù)只有微小差異的組分產(chǎn)生相當(dāng)大的分離效率，從而使不同組分得到完全分離。實(shí)際中的一個(gè)相固定不動(dòng)，稱為固定相，另一個(gè)則均勻移動(dòng)，稱為移動(dòng)相?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理色譜分析是一種物理分離分析技術(shù)，其二、氣相色譜分析的工作原理分離的功能由色譜柱完成，它常以玻璃管、不銹鋼管或銅管組成，內(nèi)部填充固定相。固定相常是一些固體填充劑，它對氣體有“吸附”和“解吸”作用。待測氣體在載氣的推動(dòng)下注入色譜柱；載氣的氣體可為氬、氮等，又稱為流動(dòng)相，流動(dòng)相為氣體的稱為氣相色譜分析，液體作為流動(dòng)相的則稱為液相色譜分析。當(dāng)待測的混合氣體被流動(dòng)相攜帶通過色譜柱時(shí)，氣體分子和固定相分子之間發(fā)生“吸附和解吸”等的相互作用，從而使混合氣體各組分的分子在兩相之間進(jìn)行分配；由于各組分物化性質(zhì)的不同，所以各自在相對運(yùn)動(dòng)的兩相之間的分配系數(shù)K也不同?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理分離的功能由色譜柱完成，它常以玻璃二、氣相色譜分析的工作原理兩相之間的分配系數(shù)K又稱為平衡系數(shù)，指物質(zhì)在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)在兩相中濃度的比值，如下式：K值大的組分被固定相吸附的量就大，留在固定相中的時(shí)間就長，造成各組分在色譜柱中運(yùn)動(dòng)的速度各不相同，當(dāng)通過適當(dāng)長度的色譜柱后，由于這種分配反復(fù)進(jìn)行多次，于是即使K只有微小差異的組分，由于彼此間運(yùn)動(dòng)速度不同而逐漸拉開距離，按速度快慢先后從柱后流出，從而完成了分離?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理兩相之間的分配系數(shù)K又稱為平衡系數(shù)二、氣相色譜分析的工作原理分離過程的示意圖混合氣體分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理分離過程的示意圖混合氣體分離第三節(jié)二、氣相色譜分析的工作原理固定相對氣體組分的分離起著決定性作用，不同性質(zhì)的固定相適應(yīng)不同的分離對象，應(yīng)根據(jù)需分離的對象來選擇固定相的材料。常用的固定相材料有活性炭、硅膠、分子篩、高聚物(如TOX系列的碳分子篩，GDX系列的聚芳香烴酌高分子多孔小球等)等?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理固定相對氣體組分的分離起著決定性作二、氣相色譜分析的工作原理選擇固定相時(shí)，要求待測氣體的各組分在固定相上的分配系數(shù)有差別，其次要求熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，不與被測組分起化學(xué)反應(yīng)。固定相選定之后，所能分離的氣體組分及各組分流出峰的先后次序就確定不變了?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理選擇固定相時(shí)，要求待測氣體的各組分二、氣相色譜分析的工作原理對鑒定器的要求不外乎是靈敏度、線性、穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。熱導(dǎo)池鑒定器(TCD)是利用不同氣體的熱導(dǎo)系數(shù)不同，當(dāng)氣體組分和載氣從色譜柱流入由不銹鋼或銅塊做成的池體的孔道內(nèi)時(shí)，孔道內(nèi)固定有熱阻絲(多用錸鎢絲)，由于組分加載氣的熱導(dǎo)率與純載氣是不同的，從而引起熱絲溫度發(fā)生變化(一般情況下是提高)而使其阻值隨之而變，使原來平衡的電橋橋路失去平衡而送出一信號電壓Vs，Vs在記錄儀上顯示出一個(gè)峰形－色譜峰，其峰面積A是被分析氣體中某一組分濃度的函數(shù)。熱導(dǎo)池適用于所有組分的檢測，但靈敏度低。氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理對鑒定器的要求不外乎是靈敏度、線性二、氣相色譜分析的工作原理氫火焰離子化鑒定器(FID)的離子室內(nèi)有一個(gè)電場和一個(gè)能源。電場由加在極化極與收集極之間的50—300伏直流電壓在噴咀周圍形成?？諝饨?jīng)擋板進(jìn)入離子室，氫氣由噴咀流出與空氣相遇后，由極化極(即點(diǎn)火線圈)點(diǎn)燃，溫度高達(dá)2100℃，此高溫氫火焰即為能源。當(dāng)載氣帶入氣體組分進(jìn)入離子室時(shí)，在高溫能源的激發(fā)下先生成元素碳，而后離子化成為碳正離子。在電場作用下，碳離子作定向運(yùn)動(dòng)，移向具有負(fù)電位的收集極，形成離子流，電子被正電極捕獲，產(chǎn)生微電流信號，再經(jīng)放大后，在記錄儀上便可得到被分析組分的濃度信號，即色譜峰。氫火焰離子化鑒定器靈敏度高，但只對有機(jī)物才能響應(yīng)，因此用它檢測一氧化碳和二氧化碳時(shí)，色譜儀應(yīng)設(shè)有轉(zhuǎn)化裝置將其轉(zhuǎn)化為甲烷再檢測。氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理氫火焰離子化鑒定器(FID)的離二、氣相色譜分析的工作原理氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程氣體含量超過注意值？產(chǎn)氣速率大于規(guī)定值？故障診斷無故障YYNN第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程氣體含量超過注第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程油中溶解氣體含量注意值第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程油中溶解氣體含第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程產(chǎn)氣速率絕對產(chǎn)氣率Ci2，Ci1分別為第i種氣體第二次與第一次測得的在油中的濃度，μL/L。式中：△t為兩次監(jiān)測時(shí)間間隔中的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，h。G為設(shè)備的總油量，t。ρ為油的密度，t/m3。相對產(chǎn)氣率式中：△t為兩次監(jiān)測時(shí)間間隔中的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，月。Ci2，Ci1分別為第i種氣體第二次與第一次測得的在油中的濃度，μL/L。rr為相對產(chǎn)氣速率，％/月。ra為絕對產(chǎn)氣速率，mL/h。第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程產(chǎn)氣速率絕對產(chǎn)第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程產(chǎn)氣速率注意值國標(biāo)規(guī)定：總烴的相對產(chǎn)氣率>10％應(yīng)引起注意，但對總烴起始含量很低的設(shè)備則不宜用此判據(jù)。第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷一、診斷流程產(chǎn)氣速率注意值第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷二、故障診斷方法比值編碼診斷方法三比值法，IEC三比值法，電協(xié)研法，改良電協(xié)研法，二比值法，四比值法等。先進(jìn)的模糊綜合評判法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法等。專家系統(tǒng)診斷法。第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷二、故障診斷方法比值編碼診第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷二、故障診斷方法三比值編碼診斷方法－比值編碼氣體的比值范圍比值范圍的編碼C2H2／C2H4

CH4／H2

C2H4／C2H6

<0.10100.1～<11001～<31213222第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷二、故障診斷方法三比值編碼第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷二、故障診斷方法三比值編碼診斷方法－故障判斷編碼組合故障類型診斷故障實(shí)例（參考）C2H2／C2H4CH4／H2C2H4／C2H6001低溫過熱(<150℃)絕緣導(dǎo)體過熱，注意CO、CO2含量及其CO/CO2比值20低溫過熱(150～300℃)分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動(dòng)或接頭焊接就良，渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁，局部短路和層間絕緣不良，鐵芯多點(diǎn)接地等。21中溫過熱(300～700℃)0,1,22高溫過熱(>700℃)10局部放電高濕度，高含氣量引取油中低能量密度的局部放電20,10,1,2火花放電引起對電位未固定的部件之間連續(xù)火花放電，分接閃絡(luò)，引起對箱殼式放電、線圈斷線，引線對其它接地體放電、分接開關(guān)飛弧、環(huán)流引起電弧等。20,1,2火花放電兼過熱10,10,1,2電弧放電線圈匝、層間短路、相間閃絡(luò)、分接頭引線油隙閃絡(luò)、引導(dǎo)線對箱殼放電、線圈斷線、引起對其它接地體放電、分接開關(guān)飛弧、環(huán)流引起電弧等。20,1,2電弧放電兼過熱第四節(jié)油中溶解氣體分析與故障診斷二、故障診斷方法三比值編碼樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2212月-22Thursday,December29,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。11:05:3711:05:3711:0512/29/202211:05:37AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2211:05:3711:05Dec-2229-Dec-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。11:05:3711:05:3711:05Thursday,December29,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。12月-2212月-2211:05:3711:05:37December29,2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年12月29日11:05上午12月-2212月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。29十二月202211:05:37上午11:05:3712月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月2211:05上午12月-2211:05December29,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/12/2911:05:3711:05:3729December2022好的事情馬上就會(huì)到來，一切都是最好的安排。11:05:37上午11:05上午11:05:3712月-22專注今天，好好努力，剩下的交給時(shí)間。12月-2212月-2211:0511:05:3711:05:37Dec-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/12/2911:05:37Thursday,December29,2022相信相信得力量。12月-222022/12/2911:05:3712月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2212月-22樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2212月-22Thursday,December29,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。11:05:3711:05:3711:0512/29/202211:05:37AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2211:05:3711:05Dec-2229-Dec-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。11:05:3711:05:3711:05Thursday,December29,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。12月-2212月-2211:05:3711:05:37December29,2022踏實(shí)肯干，努力奮斗。2022年12月29日11:05上午12月-2212月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。29十二月202211:05:37上午11:05:3712月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月2211:05上午12月-2211:05December29,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/12/2911:05:3711:05:3729December2022好的事情馬上就會(huì)到來，一切都是最好的安排。11:05:37上午11:05上午11:05:3712月-22專注今天，好好努力，剩下的交給時(shí)間。12月-2212月-2211:0511:05:3711:05:37Dec-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實(shí)。2022/12/2911:05:37Thursday,December29,2022相信相信得力量。12月-222022/12/2911:05:3712月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。12月-2212月-22踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專業(yè)，努力成就未來。12月-2212月-22Thursday,December29,2022弄虛作假要不得，踏實(shí)肯干第一名。11:05:3711:05:3711:0512/29/202211:05:37AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。12月-2211:05:3711:05Dec-2229-Dec-22重于泰山，輕于鴻毛。11:05:3711:05:3711:05Thursday,December29,2022不可麻痹大意，要防微杜漸。12月-2212月-2211:05:3711:05:37December29,2022加強(qiáng)自身建設(shè)，增強(qiáng)個(gè)人的休養(yǎng)。2022年12月29日11:05上午12月-2212月-22追求卓越，讓自己更好，向上而生。29十二月202211:05:37上午11:05:3712月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十二月2211:05上午12月-2211:05December29,2022重規(guī)矩，嚴(yán)要求，少危險(xiǎn)。2022/12/2911:05:3711:05:3729December2022好的事情馬上就會(huì)到來，一切都是最好的安排。11:05:37上午11:05上午11:05:3712月-22每天都是美好的一天，新的一天開啟。12月-2212月-2211:0511:05:3711:05:37Dec-22務(wù)實(shí)，奮斗，成就，成功。2022/12/2911:05:37Thursday,December29,2022抓住每一次機(jī)會(huì)不能輕易流失，這樣我們才能真正強(qiáng)大。12月-222022/12/2911:05:3712月-22謝謝大家！踏實(shí)，奮斗，堅(jiān)持，專業(yè)，努力成就未來。12月-2212月-2第6章變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測與診斷目前，絕大多數(shù)大型電力變壓器選用油紙或油和紙板組成的絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生熱故障、放電性故障或者油、紙老化時(shí)均會(huì)產(chǎn)生各種氣體。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或故障不太嚴(yán)重、產(chǎn)氣量較少時(shí)，所產(chǎn)生的氣體在油里經(jīng)對流、擴(kuò)散，不斷地溶解于絕緣油中。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部存在潛伏性過熱或放電故障時(shí)，產(chǎn)氣量就會(huì)增大，當(dāng)產(chǎn)氣率大于溶解率時(shí)，就會(huì)有一部分氣體進(jìn)入氣體繼電器。發(fā)熱和放電的產(chǎn)生程度不同，所產(chǎn)生的氣體種類、油中溶解氣體的濃度、各種氣體的比例關(guān)系也不相同，而與絕緣油的種類與牌號無關(guān)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生螺絲松動(dòng)、導(dǎo)體接觸不良等機(jī)械類故障或油中混入導(dǎo)電性雜質(zhì)等其它故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變壓器向發(fā)熱或放電故障發(fā)展。當(dāng)固體絕緣發(fā)生故障時(shí)，CO和CO2會(huì)明顯增長，但目前的統(tǒng)計(jì)資料還得不出規(guī)律性的結(jié)論。油中溶解氣體的組分和含量可以作為反映充油式電力變壓器絕緣故障的特征量。第6章變壓器油中溶解氣體的監(jiān)測與診斷目前，絕大多數(shù)大型電力1、絕緣油的3

個(gè)重要功能：熱量的交換電絕緣內(nèi)部故障的傳輸媒介：氣體，聲學(xué)信號第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一、氣體的產(chǎn)生1、絕緣油的3個(gè)重要功能：熱量的交換第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生

在一般情況下,不同物質(zhì)在不同的兩相,即固定相和流動(dòng)相中具有不同的分配系數(shù),當(dāng)這些物質(zhì)隨著流動(dòng)相移動(dòng)時(shí),它們在兩相中反復(fù)多次分配從而使各物質(zhì)得到完全的分離,這種分離技術(shù)稱為色譜法,亦稱作色層法或?qū)游龇?。這種分離技術(shù)用于分析測定,就是色譜分析。

色譜法是俄國植物學(xué)家茨維特于1906年首先系統(tǒng)地提出來的。他在研究植物葉色素成分時(shí),使用了一根豎直的玻璃管,管內(nèi)充填碳酸鈣,然后將植物葉的石油醚浸取液由柱頂端加入,并繼續(xù)用純石油醚淋洗。因植物葉不同色素在柱內(nèi)得到分離而形成不同顏色的譜帶,茨維特稱這種分離方法為“色譜法”。隨著色譜技術(shù)的發(fā)展，色譜對象已不再限于有色物質(zhì)，但色譜這一名詞卻沿用下來。色譜法應(yīng)用于分析化學(xué)，并與適當(dāng)?shù)臋z測手段相結(jié)合時(shí)，就構(gòu)成了色譜分析法。通常所說的色譜法即色譜分析法。

色譜法中，將上述起分離作用的柱稱為色譜柱，固定在柱內(nèi)的填充物（如碳酸鈣）稱為固定相，沿固定相流動(dòng)的流體（如石油醚）稱為流動(dòng)相。

在一般情況下,不同物質(zhì)在不同的兩相,即固定相和流動(dòng)相

用液體作為流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜法,用氣體作為流動(dòng)相的稱為氣相色譜。固定相可以是固體或載附在惰性固體物質(zhì)(擔(dān)體)上的液體(固定液)。色譜法可以有不同的分類.例如:氣相色譜(GC)

用于沸點(diǎn)較低(<400℃)、具有較高熱穩(wěn)定性、分子量較小(<400)的有機(jī)物的分離。流動(dòng)相是氣體,而固定相通常是附著于擔(dān)體上的固定液或固體吸附劑。高效液相色譜(HPLC)

一種利用高壓泵以增加分離效率的液相色譜.液相色譜(LC)

用于在溶液里分離包括金屬離子和有機(jī)化合物的分析物。其流動(dòng)相為溶劑,固定相為吸附于擔(dān)體表面的流體、固體或離子交換樹脂.體積排阻色譜(SEC)稱作凝膠滲透色譜(GPC),流動(dòng)相是溶劑,而固定相是一些多孔性物質(zhì)。薄層色譜(TLC)

將吸附劑研成粉末,再壓成或涂成薄層,然后與紙色譜類似的方法分離樣品,是一種簡單快速的監(jiān)測化學(xué)反應(yīng)或有機(jī)化合物純度的方法。用液體作為流動(dòng)相的色譜法稱為液相色譜法,用氣體作為流1952年，詹姆斯和馬丁以氣體作為流動(dòng)相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板理論。1956年范第姆特總結(jié)了前人的經(jīng)驗(yàn)，提出了反映載氣流速和柱效關(guān)系的范笨姆特方程，建立了初步的色譜理論。同年，高萊(Golay)發(fā)明了毛細(xì)管拄，以后又相繼發(fā)明了各種檢測器，使色譜技術(shù)更加完善。50年代末期，出現(xiàn)了氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的儀器，克服了氣相色譜不適于定性的缺點(diǎn)。則年代，由于檢測技術(shù)的提高和高壓泵的出現(xiàn)，高效液相色譜迅遠(yuǎn)發(fā)展，使得色譜法的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展。目前，由于高效能的色譜往、高靈敏的檢測器及微處理機(jī)的使用，使得色譜法已成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析儀器。1952年，詹姆斯和馬丁以氣體作為流動(dòng)相分析了脂肪酸同CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHH變壓器油氫氣CCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHH2、故障的化學(xué)特性一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHCHHH變壓器油甲烷CCHHHHCCHHHCCHHHHCHHCCHHHHH一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHH變壓器油乙烷一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHCCHHHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHH變壓器油乙烯氫氣一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHCCHHHHCCHHHHH變壓器油乙炔氫氣一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHHHHHCCHHHHHHHCHHHHCCHHHHHHHCCHHHH一、氣體的產(chǎn)生2、故障的化學(xué)特性第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解CCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHHCCHHHH3、故障氣體的演變vs能量不同類型的故障裂解變壓器油后產(chǎn)生了不同的氣體氫氣乙烷乙烯乙炔607kJ/mole720kJ/mole960kJ/mole338kJ/mole一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解3、故障氣體的演變vs能量不同類型的故障裂解變壓器油后產(chǎn)一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解4、固體紙絕緣系統(tǒng)－不可更新的絕緣系統(tǒng)3個(gè)重要功能：絕緣機(jī)械強(qiáng)度延長壽命一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解4、固體紙絕緣系統(tǒng)－不可更新的絕緣系統(tǒng)一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)5、變壓器的老化與故障模型絕緣紙的組成纖維素結(jié)構(gòu)葡萄糖單元CH2OHOOHOHOCH2OHOHOHOOCH2OHOHOHO一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解5、變壓器的老化與故障模型絕緣紙的組成纖維素結(jié)構(gòu)葡萄糖單元C絕緣紙的劣化原因：發(fā)熱紙中的水分氧化劣化破壞了纖維素結(jié)構(gòu)，降低了機(jī)械強(qiáng)度5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化原因：發(fā)熱5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)OCHOHHHHOHHOHCO80°C-300°C+++CH2OHOHOHOOHHHHHOHOH+C5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解OCHOHHHHOHHOHCO80°C-300°一氧化碳CO二氧化碳CO2產(chǎn)生的故障氣體故障點(diǎn)溫度(C)2002503001005004005、變壓器的老化與故障模型當(dāng)纖維素結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)所產(chǎn)生的氣體一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解一氧化碳CO二氧化碳CO2產(chǎn)生的故障氣體故障點(diǎn)溫度(絕緣紙的劣化（溫度的影響）100200300400500600700800900100000204080°C130°C時(shí)間(年)100°C絕緣紙的聚合度DPv5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化100200300400500600700800絕緣紙的劣化紙中水分的影響051015202530354045508090100110120130140繞組熱點(diǎn)溫度°C絕緣紙的老化因素(IEEE)IEEEKraft0.5%Water1%2%3%4%5%?5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的劣化051015202530354045508090絕緣紙的氧化變壓器的油絕緣系統(tǒng)和紙絕緣系統(tǒng)因氧化作用而劣化絕緣紙的氧化會(huì)產(chǎn)生水，CO和CO2氧化作用會(huì)加速絕緣紙的老化5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的氧化變壓器的油絕緣系統(tǒng)和紙絕緣系統(tǒng)因氧化作用而劣化5絕緣紙的聚合度(DPv)聚合度是指一個(gè)鏈上葡萄糖分子的平均數(shù)新紙:800-1000units/chain,

DPv=800-1000當(dāng)絕緣紙的DPv為200時(shí),它就變得易碎且不能承擔(dān)運(yùn)行壓力5、變壓器的老化與故障模型一、氣體的產(chǎn)生第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解絕緣紙的聚合度(DPv)聚合度是指一個(gè)鏈上葡萄糖分子的平均式中：

—在平衡條件下，溶解在油中組分i的濃度，ppm；

—在平衡條件下，氣相中組分i的濃度，ppm；

—組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù)。二、氣體在油中的溶解1、氣體含量很低時(shí)，氣體全部溶于油中2、產(chǎn)氣率較高時(shí)，油中氣體和油層上部氣體達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解式中：二、氣體在油中的溶解1、氣體含量很低時(shí)，氣體全部溶于油二、氣體在油中的溶解各種氣體在礦物絕緣油的溶解度和溫度有關(guān)。溶解度低的氣體如H2、CO、N2隨溫度上升而增加CH4和溶解度高的CO2、C2H2、C2H4、C2H6等則隨溫度上升而下降。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解二、氣體在油中的溶解各種氣體在礦物絕緣油的溶解度和溫度有關(guān)。二、氣體在油中的溶解當(dāng)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障時(shí)，若產(chǎn)氣速率很慢則熱分解產(chǎn)生的氣體仍以氣體分子形態(tài)擴(kuò)散并溶解于周圍油中，只要油中氣體尚未達(dá)到飽和，就不會(huì)有自由氣體釋放出來。若故障存在時(shí)間較長，油中氣體已達(dá)到飽和，即會(huì)釋放出自由氣體，進(jìn)入氣體繼電器中。若產(chǎn)氣速率很高，熱分解的氣體除一部份溶于油中外，還會(huì)有一部份成為氣泡，氣泡上浮過程中把溶于油中的氧、氮置換出來，置換過程和氣泡上升速度有關(guān)。故障早期階段，產(chǎn)氣量少，氣泡小，上升慢，與油接觸時(shí)間長，置換充分，特別對于尚未被氣體溶解飽和的油，氣泡可能完全溶于油中，進(jìn)入氣體繼電器內(nèi)的就幾乎只有空氣成份和溶解度低的氣體如H2、CH4，而溶解度高的氣體則在油中含量較高。反之，若是突發(fā)性故障，產(chǎn)氣量大，氣泡大，上升快，與油接觸時(shí)間短，溶解和置換過程來不及充分進(jìn)行，熱分解的氣體就以氣泡形態(tài)進(jìn)入氣體繼電器中，使氣體繼電器中積存的故障氣體反比油中含量高得多，從而還可能引起報(bào)警，這也是油中溶解氣體分析對發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障不靈敏的原因。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解二、氣體在油中的溶解當(dāng)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障時(shí)，若產(chǎn)氣速率三、氣體在油中的損失1、吸附作用/因素?fù)p失變壓器內(nèi)部固體材料對氣體的吸附會(huì)使油中溶解氣體減少。例如CO、CO2的結(jié)構(gòu)類似于纖維素，故易為絕緣紙吸附，而碳素鋼則易吸附氫。在故障初期某些氣體濃度較低可能因吸附所致。新投運(yùn)的變壓器中CO、CO2、H2含量較高的原因可能是在干燥工藝過程中為材料所吸附而在運(yùn)行中又釋放于油中。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解三、氣體在油中的損失1、吸附作用/因素?fù)p失第一節(jié)油中氣體的三、氣體在油中的損失2、呼吸作用損失變壓器負(fù)載在一天內(nèi)有規(guī)律的增減變化引起變壓油的呼吸作用也會(huì)使油中氣體逸散而減少。當(dāng)油溫上升時(shí)，開放式變壓器油箱中含氣的油到達(dá)儲(chǔ)油柜與油面空氣相接觸，為使油中氣體含量和氣相達(dá)到平衡而逸散于油面上并呼出于儲(chǔ)油柜之外。當(dāng)油溫降低時(shí)，剛才進(jìn)入儲(chǔ)油柜的含氣量已降低的油又流回油箱，同時(shí)有相當(dāng)量的新鮮空氣吸入儲(chǔ)油柜中，降低了油面上氣體的氣相含量，從而又加速了儲(chǔ)油柜油中溶解氣體向氣相的釋放。有人在一天內(nèi)油溫變化10℃時(shí)對變壓器油的呼吸作用進(jìn)行實(shí)測。發(fā)現(xiàn)一天內(nèi)H2的逸散損失約為2.5％,CH4為0.7％，其它烴類為0.2％。第一節(jié)油中氣體的產(chǎn)生和溶解三、氣體在油中的損失2、呼吸作用損失變壓器負(fù)載在一天內(nèi)有第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量一、新投運(yùn)前后變壓器中主要?dú)怏w是O2和N2，主要來源于制造和試驗(yàn)過程，其它烴、H2等氣體較少。對新投運(yùn)的變壓器油中氣體含量一般要求不超過下表的極限值。第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量一、新投運(yùn)前后變壓器中主要?dú)怏w二、油中溶解氣體含量注意值運(yùn)行中的充油式設(shè)備油中溶解氣體含量超過下表所列數(shù)值時(shí)，應(yīng)引起注意。注意值不是劃分設(shè)備有無故障的唯一標(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。第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量二、油中溶解氣體含量注意值運(yùn)行中的充油式設(shè)備油中溶解氣體含量三、故障類型與油中氣體的關(guān)系①、熱性故障熱性故障是由于有效熱應(yīng)力所造成的絕緣加速劣化，具有中等水平的能量密度。產(chǎn)生熱性故障的原因有：導(dǎo)線過電流；鐵芯局部短路、多點(diǎn)接地，形成環(huán)流；分接開關(guān)接觸不良；接線焊接不良；電磁屏蔽不良，使漏磁集中；油道堵塞，影響散熱等。當(dāng)固體材料局部過熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量CO和CO2，且CO/CO2＞10；當(dāng)油局部過熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量乙烯和甲烷，隨著溫度升高，則乙烷和氫增加；當(dāng)油嚴(yán)重過熱時(shí)，才產(chǎn)生少量乙炔。第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量三、故障類型與油中氣體的關(guān)系①、熱性故障第二節(jié)不同狀態(tài)下油②、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，而分高能量放電、火花放電和局部放電等不同的故障類型。發(fā)生電性故障時(shí)產(chǎn)生的氣體，主要是氫和乙炔，其次是乙烯和甲烷。當(dāng)有固體絕緣介入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生CO，CO2。高能量放電將導(dǎo)致絕緣電弧擊穿。電弧放電以線圈匝、層間絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛弧等故障。這種故障產(chǎn)氣急劇。產(chǎn)氣量大，尤其匝、層間絕緣故障，因無前驅(qū)現(xiàn)象，一般難以預(yù)測，最終以突發(fā)性事故暴露出來。其故障特征氣體主要是乙炔和氫氣，其次是大量的乙烯和甲烷?；鸹ǚ烹娛且环N間歇性的放電。常見于引線或套管儲(chǔ)油柜對電位未固定的套管導(dǎo)電管放電；引線局部接觸不良或鐵芯接地片接觸不良而引起的放電；分接開關(guān)撥叉電位懸浮而引起的放電等。因故障能量不大，一般總烴含量不太高。其特征氣體主要是乙炔和氫氣。局部放電的能量密度最低，并常常發(fā)生在氣隙和懸浮帶電體的空間內(nèi)。常見于沖片棱角或沖片間；金屬尖端之間的局部放電。其特征氣體主要是氫氣，其次是甲烷，一般總烴含量不高。三、故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量②、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③、受潮當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)水受潮時(shí)，油中水份和含濕氣的雜質(zhì)易形成“小橋”，能引起局部放電而產(chǎn)生氫氣；同時(shí)水份在電場作用下的電解作用和水與鐵的化學(xué)反應(yīng)，也可產(chǎn)生大量氫氣，因此受潮設(shè)備中氫氣在氫烴總量中占比例更高。有時(shí)局部放電和受潮兩種異常現(xiàn)象同時(shí)存在，且特征氣體基本相同，故單靠油中氣體分析結(jié)果尚難加以區(qū)分，必要時(shí)要根據(jù)外部檢查和其它試驗(yàn)結(jié)果（如局部放電測量和微水分析）加以綜合判斷。三、故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量③、受潮三、故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣故障類型產(chǎn)生的主要?dú)怏w組分產(chǎn)生的次要?dú)怏w油過熱CH4、C2H4H2、C2H6油和絕緣紙過熱CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油中有電弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和絕緣紙中電弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油中局部放電H2、CH4、C2H2C2H6油和紙中局部放電H2、CH4、C2H2、COC2H6、CO2油中火花放電C2H2、H2

受潮或油中氣泡H2

三、故障類型與油中氣體的關(guān)系變壓器內(nèi)部故障類型與油中氣體的關(guān)系第二節(jié)不同狀態(tài)下油中氣體含量故障類型產(chǎn)生的主要?dú)怏w組分產(chǎn)生的次要?dú)怏w油過熱CH4、C2H第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理取油樣一般可在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，從油箱下部放油閥處放取油樣。因運(yùn)行時(shí)由于對流使各部分的溶解氣體分布均勻．對產(chǎn)氣較慢的潛伏性故障所產(chǎn)生的氣體大致已擴(kuò)散均勻。故從何處取油樣其測定結(jié)果是相伺的。在故障嚴(yán)重絕緣材料產(chǎn)氣量大時(shí)，氣體來不及溶解就呈氣泡狀向上運(yùn)動(dòng)，這樣產(chǎn)氣的故障點(diǎn)以上部位的油中溶解氣體就多，上下部位油中含氣量差別較大，這時(shí)應(yīng)以上、下部位同時(shí)取樣為好。突發(fā)性故障后．氣體擴(kuò)散往往不充分，應(yīng)注意取樣時(shí)間和部位，必要時(shí)可在多處取樣。對氣體繼電器已動(dòng)作的變壓器，則應(yīng)同時(shí)從繼電器放氣咀上同時(shí)取氣樣作綜合分析。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣一、氣相色譜分析流程取油樣1—連接膠管；2—三通閥；3—注射器

將"死油"經(jīng)三通閥排掉；轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥使少量油進(jìn)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?。當(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)操作過程應(yīng)特別注意保持注射器芯子的干凈，以免卡澀。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程取油樣第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理取油樣一般可用玻璃注射器取油樣和氣樣，GB7252—87規(guī)定對大油量的變壓器、電抗器的取樣量可為50一250毫升．對少油設(shè)備應(yīng)盡量少取，以夠用為限。實(shí)際取樣量與脫氣方法有關(guān)。采用機(jī)械振蕩法、鹽水真空攪拌法及托里拆利真空法脫氣時(shí)，一般取樣量為30毫升就足夠了。取樣的操作等應(yīng)按照國標(biāo)進(jìn)行。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理從油中脫出氣體－在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行真空法：有多種方法，除水銀法外，其余三種(薄膜法、飽和食鹽水法和托里拆里真空法)均屬不完全脫氣法，是基于油在真空狀態(tài)下，使溶解氣體釋放出來的原理，脫氣的不完全將使油中溶解度大的氣體脫出率越低，為此要對脫氣裝置的脫氣率作校核。目前有一種稱為“多次脫氣的飽和食鹽水真空攪拌法”的脫氣方式，可基本上全部脫出油中溶解的特征氣體。機(jī)械振蕩法：在容器中加入一定量的油樣和氣體，在一定溫度下經(jīng)過充分振蕩，油中溶解的各種氣體必然會(huì)在氣、液兩相間建立動(dòng)態(tài)平衡．根據(jù)亨利定律可計(jì)算出某氣體組分在油中的濃度。該法特點(diǎn)是操作簡便，重復(fù)性和再現(xiàn)性一般能滿足要求，準(zhǔn)確性主要取決于所采用的奧斯特瓦爾德系數(shù)Ki。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和一、氣相色譜分析流程常用脫氣裝置分類第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程常用脫氣裝置分類第三節(jié)油中溶解氣體的色一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理氣相色譜儀分離和鑒定氣體將進(jìn)入脫氣裝置的集氣管或集氣瓶中的氣體盡快轉(zhuǎn)移到玻璃注射器中，由玻璃注射器進(jìn)樣到色譜儀中，由色譜柱將各氣體組分分離后由鑒定器測定各氣體組分的濃度，一般以ppm(微升／升)表示。數(shù)據(jù)一般準(zhǔn)確到1ppm，小于0.5ppm即以“痕”表示。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和鑒定氣體數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理按照國標(biāo)規(guī)定要將測出的各氣體組分換算到壓力為101325Pa，溫度20℃標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積。換算公式為：式中：Vg－脫出氣體組分換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積，毫升；Vg’－脫出氣體組分在壓力為P溫度為t時(shí)的實(shí)測體積，毫升；P－脫氣時(shí)的大氣壓，Pa；t－環(huán)境溫度，℃。此外必要時(shí)要分析一下結(jié)果的誤差因素并加以適當(dāng)?shù)匾种疲鐕?yán)格操作、完善儀器性能等。第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析一、氣相色譜分析流程現(xiàn)場取油樣從油中脫出氣體氣相色譜儀分離和二、氣相色譜分析的工作原理色譜分析是一種物理分離分析技術(shù)，其作用是將收集到的溶解于油中的氣體的各個(gè)組分一一分離出來，再由鑒定器對各自的濃度進(jìn)行測定。氣相色譜法主要依靠被分析物質(zhì)在不同的兩相之間具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，被分析物質(zhì)在兩相作反復(fù)多次的分配，以使那些分配系數(shù)只有微小差異的組分產(chǎn)生相當(dāng)大的分離效率，從而使不同組分得到完全分離。實(shí)際中的一個(gè)相固定不動(dòng)，稱為固定相，另一個(gè)則均勻移動(dòng)，稱為移動(dòng)相?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理色譜分析是一種物理分離分析技術(shù)，其二、氣相色譜分析的工作原理分離的功能由色譜柱完成，它常以玻璃管、不銹鋼管或銅管組成，內(nèi)部填充固定相。固定相常是一些固體填充劑，它對氣體有“吸附”和“解吸”作用。待測氣體在載氣的推動(dòng)下注入色譜柱；載氣的氣體可為氬、氮等，又稱為流動(dòng)相，流動(dòng)相為氣體的稱為氣相色譜分析，液體作為流動(dòng)相的則稱為液相色譜分析。當(dāng)待測的混合氣體被流動(dòng)相攜帶通過色譜柱時(shí)，氣體分子和固定相分子之間發(fā)生“吸附和解吸”等的相互作用，從而使混合氣體各組分的分子在兩相之間進(jìn)行分配；由于各組分物化性質(zhì)的不同，所以各自在相對運(yùn)動(dòng)的兩相之間的分配系數(shù)K也不同?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理分離的功能由色譜柱完成，它常以玻璃二、氣相色譜分析的工作原理兩相之間的分配系數(shù)K又稱為平衡系數(shù)，指物質(zhì)在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)在兩相中濃度的比值，如下式：K值大的組分被固定相吸附的量就大，留在固定相中的時(shí)間就長，造成各組分在色譜柱中運(yùn)動(dòng)的速度各不相同，當(dāng)通過適當(dāng)長度的色譜柱后，由于這種分配反復(fù)進(jìn)行多次，于是即使K只有微小差異的組分，由于彼此間運(yùn)動(dòng)速度不同而逐漸拉開距離，按速度快慢先后從柱后流出，從而完成了分離。混合氣體分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理兩相之間的分配系數(shù)K又稱為平衡系數(shù)二、氣相色譜分析的工作原理分離過程的示意圖混合氣體分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理分離過程的示意圖混合氣體分離第三節(jié)二、氣相色譜分析的工作原理固定相對氣體組分的分離起著決定性作用，不同性質(zhì)的固定相適應(yīng)不同的分離對象，應(yīng)根據(jù)需分離的對象來選擇固定相的材料。常用的固定相材料有活性炭、硅膠、分子篩、高聚物(如TOX系列的碳分子篩，GDX系列的聚芳香烴酌高分子多孔小球等)等?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理固定相對氣體組分的分離起著決定性作二、氣相色譜分析的工作原理選擇固定相時(shí)，要求待測氣體的各組分在固定相上的分配系數(shù)有差別，其次要求熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，不與被測組分起化學(xué)反應(yīng)。固定相選定之后，所能分離的氣體組分及各組分流出峰的先后次序就確定不變了?；旌蠚怏w分離第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理選擇固定相時(shí)，要求待測氣體的各組分二、氣相色譜分析的工作原理對鑒定器的要求不外乎是靈敏度、線性、穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。熱導(dǎo)池鑒定器(TCD)是利用不同氣體的熱導(dǎo)系數(shù)不同，當(dāng)氣體組分和載氣從色譜柱流入由不銹鋼或銅塊做成的池體的孔道內(nèi)時(shí)，孔道內(nèi)固定有熱阻絲(多用錸鎢絲)，由于組分加載氣的熱導(dǎo)率與純載氣是不同的，從而引起熱絲溫度發(fā)生變化(一般情況下是提高)而使其阻值隨之而變，使原來平衡的電橋橋路失去平衡而送出一信號電壓Vs，Vs在記錄儀上顯示出一個(gè)峰形－色譜峰，其峰面積A是被分析氣體中某一組分濃度的函數(shù)。熱導(dǎo)池適用于所有組分的檢測，但靈敏度低。氣體濃度鑒定第三節(jié)油中溶解氣體的色譜分析二、氣相色譜分析的工作原理對鑒定器的要求不外乎是靈敏度、線性二、氣相色譜分