变压器油分析及应用课件

变压器油气相色谱

分析及技术应用

工作背景扬子石化公司各装置生产区内共有油浸式变压器三百多台，这些变压器为各装置的长期运行提供着动力保障，而检安公司负责对这些变压器的绝缘油进行定期取样、分析，并与历年的分析数据进行对比，在变压器正常供电的情况下，判别变压器的运行状况，及早发现和消除存在的安全隐患，取得了很好的效果。变压器油气相色谱

分析及技术应用

工作背景说明

1色谱分析基本原理及试验设备在新绝缘油的溶解气体中，通常除了含有约70%的氮气和30%的氧气以及0.3%左右的二氧化碳气体外，并不含有C1C2之类的低分子烃，在经过油的处理之后，由于一些油的加热处理设备存在死角，可能出现微量的乙烯甚至极微量的乙炔。正常运行的变压器油，由于油和绝缘材料的缓慢分解和氧化，会产生少量的一氧化碳、二氧化碳和微量的低分子烃气体。和和和和说明

1色谱分析基本原理及试验设备气体产生情况当变压器的内部出现过热和放电故障时，变压器绝缘油和内部固体绝缘材料中受热性效应和放电效应作用，油中的一氧化碳、二氧化碳、氢气和微量的低分子烃类气体产生速度和数量就会显著地增加。而在故障的初期，这些气体的增加并不足以引起瓦斯继电器的动作，此时，通过分析油中溶解的这些气体含量和增长速度，就能够及早发现变压器内部的故障，消除隐患，确保变压器的安全运行。气体产生情况当变压器的内部出现过热和放电故障时，变压器绝缘气体分析将变压器油中的气体脱出，送入专用的气体色谱分析仪，对下列组分和含量进行分析：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）。分析结果用油中含有气体组分的体积百分比表示。气体分析将变压器油中的气体脱出，送入专用的气体色谱分析仪，对工作设备概况我公司目前使用的是上海海欣色谱仪器有限公司生产的GC-900-SD型专用气相色谱分析仪，该机采用三检测器流程，一次进样，双柱并联，一次分流，最小检测浓度为：H2≤5×10-6，CO和CO2≤2×10-6，C2H2≤0.1×10-6。

工作设备概况我公司目前使用的是上海海欣色谱仪器有限公司生产的分析结果及其判断方法

初步判断在绝缘油中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢气和甲烷，当故障温度略高于正常温度是产生的重要气体是甲烷，随着故障温度的升高，乙烯和乙烷逐渐增多，在高于1000℃时，如在电弧弧道温度（3000℃以上）的作用下，油裂解产生的气体中含有较多的乙炔。如果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气体。分析结果及其判断方法初步判断表1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、C2H4

H2、C2H6

油和纸过热

H4、C2H4、CO、CO2

H2、C2H6

油纸绝缘中局部放电

H2、CH4、CO

C2H2、C2H6、CO2

油中火化放电

H2、C2H2

油中电弧

H2、C2H2

CH4、C2H4、C2H6

和纸中电弧

H2、C2H2、CO、CO2

CH4、C2H4、C2H6

注：进水受潮或油中气泡可能使氢含量升高。

表1不同故障类型产生的气体组分

故障类型《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996）

运行设备的油中H2与烃类气体含量（体积分数）超过下列任何一项值时应引起注意：总烃含量（CH4、C2H6、C2H4和C2H2四种气体）大于150×10-6，H2含量大于150×10-6，C2H2含量大于5×10-6。《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996）运行故障类型的判断

故障类型的判断

《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（DL/T722-2000）推荐采用三比值法进行故障类型的判断，基本与IEC599-1978法一致，其编码规则和判断方法如表所示。故障类型的判断故障类型的判断采用三比值法进行故障类型的判断

编码规则气体比值范围

比值范围的编码

C2H2/C2H4C2H2/C2H4C2H2/C2H4﹤0.1000≥0.1～﹤1111≥1～﹤3000≥3111采用三比值法进行故障类型的判断编码规则气体比值比值范围的编故障类型判断方法

编码组合

故障类型判断

故障实例（参考

C2H2/C2H4C2H2/C2H4C2H2/C2H4绝缘导线过热，注意CO、CO2的含量，以及CO2/CO值。

001低温过热（低于150℃）

分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁芯多点接地等。20低温过热（低于150～300℃）

21中温过热（低于300～700℃）

0，1，22高温过热（高于700℃）

高湿度、高含气量引起油中低能量密度的局部放电。10局部放电引线对电位未固定的部件之间连续火化放电，分接抽头引线和油隙闪络，不同电位之间的油中火化放电或悬浮电位之间的火化放电。

10，10，1,2高能放电引线对电位未固定的部件之间连续火化放电，分接抽头引线和油隙闪络，不同电位之间的油中火化放电或悬浮电位之间的火化放电。

20,1,2低能放电兼过热

20,10,1,2电弧放电

线圈匝间、层间短路，相间闪络，分接头引线油隙闪络，引线对箱壳放电，线圈熔断，分接开关飞弧，因环路电流引起电弧，引线对其他接地体放电。20,1,2电弧放电兼过热

故障类型判断方法编码组合故障类型判断故障实例C2H2/变压器油气象色谱分析及实例

从2002年10月份通过色谱分析发现炼油厂尤里卡1A配电变压器高压引线螺丝松脱故障后，公司要求对生产装置的所有变压器每年进行一次色谱分析。通过几年的工作开展，多次发现了运行变压器存在的隐患，起到了良好的效果。公司各装置供配电变压器大部分为油浸式，共计三百多台，最大容量为100000kVA，出厂年限从1980年一直延续现在，其中1985年前后出厂的变压器占了相当大的比例，这部分变压器一直担负着为生产装置供电的重要任务，由于生产装置的长周期运行，变压器的定期检修得不到保证，因此加强变压器油样分析工作显得尤为重要。变压器油气象色谱分析及实例从2002年10月份通过色谱分析实例一内部连接松动过热

2002年10月在对炼油厂尤里卡1A配电变压器（1988年日本FUJI产，6kV，2000kVA）取样色谱分析时，取得以下数据

:H2-13

CH4-_31.2_

C2H6-

13.6

C2H4-114.4

C2H2-1.0

总烃-

160.2

CO-106.9

CO2-1233.8实例一内部连接松动过热

2002年10月在对炼油厂尤里卡分析数据

从数据初步判断，尽管H2和C2H2含量没有超过注意值，但总烃含量160.2×10-6已超过注意值150×10-6。CO2/CO=11.5﹥7，变压器绝缘有老化现象。可燃性气体总量为280.1×10-6，小于1000×10-6，但检测出C2H2，应引起重视。分析数据

从数据初步判断，尽管H2和C2H2含量没有超过注意处理结果按照三比值法，C2H2/C2H4=0.009，CH4/H2=2.4，C2H4/C2H6=8.4，编码为022，为高温过热（高于700℃），吊芯检查发现变压器高压引线螺丝完全松脱，连接端子发热变色，与分析结论一致。H2和C2H2含量不高，说明发热时间不长，没有发生放电和闪络，所幸发现及时，没有造成故障扩大。处理结果按照三比值法，C2H2/C2H4=0.009，CH实例二固定螺栓松动造成铁心接地2004年12月在对烯烃厂312变电所#3配电变压器(1986年福州产,6kV，1600kVA)取样色谱分析时，取得以下数据:

H2-13

CH4-_53.7_

C2H6-

38.8

C2H4-286.4

C2H2-0.4

总烃-

378.3

CO-134.0

CO2-12474.7实例二固定螺栓松动造成铁心接地2004年12月在对烯烃分析数据从数据初步判断，尽管H2和C2H2含量也没有超过注意值，但总烃含量达到378.3×10-6已明显超过注意值150×10-6。CO2/CO=93，远远大于7，变压器绝缘有严重老化现象。可燃性气体总量为526.3×10-6，小于1000×10-6，但检测出C2H2，也应引起重视.

分析数据从数据初步判断，尽管H2和C2H2含量也没有超过注意处理结果按照三比值法，C2H2/C2H4=0.001，CH4/H2=4.1，C2H4/C2H6=7.4，编码为022，为高温过热（高于700℃），对该变压器进行吊芯检查，检查发现该变压器铁芯固定螺栓脱落，与变压器的外壳相连，属铁心多点接地，环流造成铁芯接地发热，致使总烃超标。如不及时进行处理，将损坏变压器铁芯，危及变压器的安全运行。经过检修人员对固定螺栓加固处理，排除故障，变压器检查试验合格后，重新投入运行。

处理结果按照三比值法，C2H2/C2H4=0.001，CH实例三制造遗留的铁钉造成铁芯接地

最典型的实例是1993年聚丙烯总降#2主变色谱分析和处理。在1991年前后该变压器多次轻瓦斯继电器动作，1993年公司对其油样分别由检安公司和江苏省电力试验研究所进行色谱分析，结果如下所示。

实例三制造遗留的铁钉造成铁芯接地

最典型的实例是199数据比较试验所数据:H2-526.2

CH4-_682.6

_

C2H6-

62.9

C2H4-1162.9

C2H2-52.4总烃-

1960.8

CO-364.8

CO2-2511.7

检安公司数据:H2-700.37

CH4-_668.7

_

C2H6-

109.5

C2H4-1150.56

C2H2-76.86总烃-

2005.62

CO-451.34

CO2-2915.35

从数据初步判断，总烃、H2和C2H2含量都明显超过注意值，说明变压器内部存在故障。可燃性气体含量也达到异常值，必须对变压器进行吊芯检查。使用检安公司测试的数据，按照三比值法，C2H2/C2H4=0.067，CH4/H2=0.95，C2H4/C2H6=10.5，编码为022或012，均属于高温过热（高于700℃）。进一步通过试验确定为铁芯多点接地故障。吊芯后查到一根50mm的铁钉靠在A相绕组底部铁芯与底座之间形成铁芯直接接地。数据比较试验所数据:H2-526.2CH4-_682检测中值得注意的问题产气率--------预防性试验规程规定烃类气体总和的产气速率大于0.5ml/h（密封式），或相对产气速率大于10%/月则认为设备有异常，在必要时缩短周期进行追踪分析。

检测中值得注意的问题产气率--------预防性试验规程规定检测中值得注意的问题检测周期-----运行中的220kV变压器和120MVA及以上的发电厂主变压器每6个月应进行油色谱分析，其余8MVA及以上的变压器为1年进行一次油色谱分析，8MVA以下的油浸式变压器自行规定检测中值得注意的问题检测周期-----运行中的220kV变压检测中值得注意的问题全密封变压器H2含量高

---该现象原因为变压器制造后未及时安装附件，造成变压器油受潮以及新油中残留气泡.使H2含量升高，通过近几年来我们对该现象的跟踪检测发现，在运行过程中，并未出现H2的持续增长.

检测中值得注意的问题全密封变压器H2含量高---该现象原因检测中值得注意的问题变压器进水受潮

----2005年7月，热电厂03号厂高变（沈阳变压器厂产，35kV，16000kVA）准备由备用投入运行，在进行投运前试验时，发现数据不合格，在准备进行油取样分析过程中，已发现油中大量进水，已无法正常取样，随后对变压器吊芯检查，发现油枕处密封垫损坏，大量进水，变压器线圈和铁芯已受潮，必须进行烘干处理。

检测中值得注意的问题变压器进水受潮----2005年7月，检测中值得注意的问题经过长时间的大型烘箱烘烤，试验数据才合格，后变压器重新安装。但近期分析数据显示,其氢气含量又有所增长,三个月的数值分别为10--39—138,经分析,变压器内部水分不能完全烘干,造成氢气含量不断上升.检测中值得注意的问题经过长时间的大型烘箱烘烤，试验数据才合格检测中值得注意的问题绝缘老化----在变压器的内部绝缘和支撑结构中，主要由绝缘纸板和其它固体绝缘材料组成。色谱分析表现为，在排除故障造成绝缘材料分解原因后，CO和CO2含量明显过高和增加，此时，我们应结合变压器的使用年限，采用分析变压器油中的糠醛含量，以确定绝缘的老化程度。

检测中值得注意的问题绝缘老化----在变压器的内部绝缘和支撑结论

油中气体分析对变压器内部早期故障的诊断非常有益，公司必须重视并坚持开展。同时，在判断故障时，应结合历年的分析数据、其它电气试验、油质分析以及设备运行、检修等情况进行综合分析，才能对故障的部位、原因，绝缘或部件的损坏程度等做出准确的判断，从而制定出适当的处理方法。另外，还必须不断在实践中总结经验，建立健全管理制度和基础数据库，完善测试手段，使变压器油的气相色谱分析在实际的运行维护中发挥重要的作用。

结论油中气体分析对变压器内部早期故障的诊断非11醉翁亭记

1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。

2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。

3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。

4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(1007—1072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。

关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1．初读文章，结合工具书梳理文章字词。2．朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例

环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？

明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见《我的积累本》。目标导学四：解读文段，把握文本内容1．赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。

明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2．第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3．第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4．作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5．第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色