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DL／T 2217-2021 变压器用天然酯和合成酯油溶解气体分析导则.pdfDL/T 22172021
4.5纤维素绝缘纸的热解产气
酯类绝缘油变压器中的纤维素绝缘纸在过热条件下产生的主要气体是CO和CO2，CO2含量与CC 含量比值是判断过热的依据，与矿物绝缘油类似。 纤维素绝缘纸的热解温度比酯类绝缘油低，设备在正常运行时通常会产生数百微升每升的CO利 数千微升每升的CO2，当CO2含量不低于5000μL/L，CO含量不低于500μL/L时，CO2含量与CO合 量比值大于7可视为纤维素绝缘纸分解。当CO含量增加，CO2含量与CO含量比值下降，表明纤维 绝缘纸的分解可能存在异常。当CO含量和CO2含量大幅增加时，应及时检查QBKH 0004 S-2013 宾川康弘林产品有限责任公司 速冻食用菌，可能存在着纤维素终 缘纸热解或天然酯绝缘油高温过热。
除变压器内部故障产生的气体外，气体的来源还包括绝缘液体污染、设备油箱带油焊接和设备有 载分接开关切换时导致绝缘油分解产生的气体以及溶于绝缘油中的空气等，应在溶解气体分析之前确 定其他气体源。 酯类绝缘油变压器应设置密封或惰性气体覆盖液体的保护系统，以避免绝缘油接触氧气和水分。 氮气来源包括初始溶解氮、吸收空气中的氮或变压器顶部空间或保护设备中的干燥氮气。当氮气浓度 低于预期氮气浓度、氧气浓度升高或氧氮比率升高时，表明可能存在酯类绝缘油劣化或变压器密封不 良等问题，应采取措施识别气体来源，评估酯类绝缘油的劣化程度并采取相应措施。
新的或大修后的35kV及以上酯类绝缘油变压器，投运前应至少做一次油中溶解气体分析。不带 油运输时，应对油罐中绝缘油进行油中溶解气体分析，检测结果与出厂值对比不应有明显增加；注油 完成且静放时间满足要求后，应对变压器本体绝缘油进行油中溶解气体分析，特征气体含量不应明显 增加。 现场交接试验应参照GB50150的相关规定，试验后取样间隔时间应为同电压等级矿物绝缘油电力 变压器规定时间的1.5倍，且不得少于24h，
新的或大修后的35kV及以上的酯类绝缘油变压器至少应在投运后第1天、第4天、第10天 天各做一次油中溶解气体分析。
5.3运行中的定期检测
运行中设备油中溶解气体检测周期应按表1的规定进行。
表1运行中设备油中溶解气体检测周期
5.4特殊情况下的检测
DL/T22172021
DL/T 22172021
渔缘油中溶解气体各组分气体的奥斯特瓦尔德系
本文件推荐的酯类绝缘油变压器油中溶解气体分析步骤如下： a）取样和检测：取样处理应按照本文件第6章执行，确保样品的一致性和代表性，取样后应参照 GB/T17623一2017对样品进行检测。 b）样品复测分析：根据特征气体典型值，对特征气体含量超过典型值的样品进行复测。 c）结果诊断：应根据特征气体含量的绝对值、产气增长速率以及设备运行状况、结构特点、外部 环境等因素综合判断设备是否存在故障以及故障的严重程度。 d）跟踪处理：加强运维监控，根据具体情况对设备采取不同的处理措施（如调整试验周期、限制 负荷、安排内部检查、停止运行等）
8.2新设备投运前油中溶解气体的含量要求
新设备投运前油中溶解气体分析结果中乙炔（C2H2）含量不应大于0.1μL/L，氢气和总烃含 厂值不应有明显增长。
8.3运行中酯类变压器特征气体典型值
8.3.1运行中酯类变压器特征气体典型值
运行中醋类变压器特征气体典型值见表3。
表3运行中酯类变压器特征气体典型值
分析的详细结果见附录D。 注2：样本数量较少的统计结果更加具有不确定性，因此合成酯绝缘油中特征值含量的置信区间范围更广。 油中溶解气体含量典型值的应用原则如下： a）油中溶解气体含量典型值不是划分设备内部有无故障的唯一判断依据。当气体含量超过典型值 时，应按本文件5.4缩短检测周期，结合产气速率进行判断。如油中溶解气体含量超过典型 值，但长期跟踪检测结果稳定，可在超过典型值的情况下继续运行；如油中溶解气体含量虽低 于典型值，但产气速率增加过快，也应缩短跟踪检测周期。 b）当油中溶解气体含量突然大幅度增长或故障性质发生变化时，须视情况采取必要措施。 c）注意区别非故障情况下的气体来源（见本文件第4章）。 d）新变压器或无历史采样数据的运行变压器的油中溶解气体分析样本数据应与典型值相比较，如 超出典型值应再次 缩短跟踪检测周期，结合产气速率综合判断
8.3.2气体的增长率
气体的增长率（产气速率）不但与故障能量大小、故障点的温度以及故障涉及的范围等有直接关 系，还与设备类型、负荷情况和所用绝缘材料的体积及其老化程度有关。为了评估故障的性质和严重 程度，应在合适的时间间隔内连续进行油中溶解气体检测分析并计算产气速率，以确定重要的故障气 体是间断生成、稳定生成或者加速生成。值得注意的是，气体的产生时间可能仅在两次检测周期内的 某一时间段，因此产气速率的计算值可能小于实际值。 油中溶解气体的增长率（产气速率）以下列两种方式计算： a）绝对产气速率，即每运行日产生某种气体的平均值，按公式（6）计算：
式中： Ya 一绝对产气速率，mL/d; 第2次取样测得油中某气体浓度，μL/L； Ci,1 第1次取样测得油中某气体浓度，μL/L； At 两次取样时间间隔的实际运行时间，d； 设备总油量，t； p 一油的密度，t/m²。 b) 相对产气速率，即每运行月（或折算到月）某种气体浓度增加值相对于原有值的百分数，按公 式（7)计算：
每月相对产气速率，%； Cr—第2次取样测得油中某气体浓度，μL/L：
C,2 Cil x ×100% At
C,一一第1次取样测得油中某气体浓度，μL/L； △t一一两次取样时间间隔的实际运行时间，月。 通过对相似取样间隔内的连续产气速率进行比对可判断气体生成的快慢程度。但如果产气是间断 的，利用产气速率的方法并不合适。 目前尚未建立基于现场经验的产气速率注意值来评估设备故障的严重性。因为在取样、样品重现 性和测量方法再现性等方面可能会出现误差，在比较气体浓度时应该慎重。考虑到气体含量测量的重 复性，只有当增加的数量远远大于偶然误差时， 气体增量和产气速率的增加才有意义。
C,一一第1次取样测得油中某气体浓度，μL/L； △t一一两次取样时间间隔的实际运行时间，月。 通过对相似取样间隔内的连续产气速率进行比对可判断气体生成的快慢程度。但如果产气是间断 的，利用产气速率的方法并不合适。 目前尚未建立基于现场经验的产气速率注意值来评估设备故障的严重性。因为在取样、样品重现 性和测量方法再现性等方面可能会出现误差，在比较气体浓度时应该慎重。考虑到气体含量测量的重 复性，只有当增加的数量远远大于偶然误差时， 气体增量和产气速率的增加才有意义。
DL/T 2217202
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图A.1绘制示例参数的大卫三角形
日A.3高油酸葵花型天然酯绝缘油的大卫三角形
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图A.4合成酯绝缘油的大卫三角形
该实验与附录C的不同之处在于，实验装置包含绝缘油与典型的变压器内部材料（如导体和纤组 素绝缘纸）的典型比例。表B.1和表B.2在类似实验条件下比较了矿物绝缘油和大豆基天然酯绝缘油。 将绝缘油加热到预定温度并维持一定时间，加热结束后，用注射器取油样并进行油中溶解气体分 析检测。每个油样分别被加热到下列温度并持续如下时间：200℃下5d；300℃下1d；500℃下 20min。大豆基天然酯绝缘油和矿物绝缘
表B.1大豆基天然酯绝缘油热裂解实验室数据
基天然酯绝缘油热裂解
台式灭弧装置是为了模拟负载分接开关触点之间的灭弧而设计的，这个定制的金属容器（18.9L） 装有阀门、取样口、清洗口和允许两个浸在液体中的埃尔科尼接触点之间形成电弧的电子馈电。采用 气动执行机构和商用焊接电源调节起弧速率。 设备试验条件：140A，开关速率设置为50次/min，总共运转5000次。绝缘油温度保持为20℃~ 24℃，顶部空间用氮气吹扫，然后进行测试。电弧实验结果见表B.2。
表B.2电弧实验结果
附录C （资料性） 实验室热解实验
基天然酯绝缘油热解的特征气体比例（总溶解市
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油酸基葵花型天然酯绝缘油热解实验室测试结果
.2高油酸葵花基天然酯绝缘油热解的特征气体
表C.3菜籽基天然酯绝缘油热解实验室测试结
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图C.3菜籽基天然酯绝缘油热解的特征气体比例
表C.4合成酯绝缘油热解实验室测试结果
表C.4合成酯绝缘油热解实验室测试结果
图C.4合成酯绝缘油热解的特征气体比例
DL/T 2217=2021
表C5矿物绝缘油热解实验室测试结果
附录D （资料性） 油中溶解气体分析数据库的统计分析 表D.1～表D.6是天然酯绝缘油和合成酯绝缘油的统计信息
附录D （资料性） 油中溶解气体分析数据库的统计分析 表D.1～表D.6是天然酯绝缘油和合成酯绝缘油的统计信息
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言区间的高油酸葵花基天然酯绝缘油特征气体百
表D.5合成酯绝缘油数据库特征气体的描述性
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附录E （资料性） ASTMD7150杂散气体试验结果 按照ASTMD7150方法测试在受控条件下酯类绝缘油的杂散气体情况，这些杂散气体可能会被误 认为是由故障产生的，从而导致采取一些不必要的措施。表E.1报告了几种天然酯和合成酯绝缘油的 杂散气体试验结果，并与样品结果进行比较，以帮助识别 其他情况有关的非故障相关气体。
ASTMD7150改进的使用空气喷射的杂散气
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暴露于荧光灯下引起的杂散气体
表F.1暴露于荧光灯下的大豆基天然酯绝缘油的油中溶解气体分析结果
附录G （资料性） 特征气体法
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一台采用大豆基天然酯绝缘油的站用变压器（230kV，8MV·A），作为由三台单相变压器构成的 组合变压器的备用变压器投入使用。变压器运行后进行采样跟踪，数据见表H.1
XB/T 204-2017 氧化镥表H.1油中溶解气体分析数据
样品3号、4号和5号依据大卫三角形法得到了类似的油中溶解气体分析图。样品的单个气体浓度 变化率有所增加。样品4号表示变压器内部有电弧活动，因此为确认是否故障，将样品5号取样分析 比对。变压器业主决定拆除变压器进行维修，并安装备用变压器。 可燃性气体在气体中浓度变化率呈上升趋势（见表H.2）。一氧化碳和二氧化碳气体浓度略有增 加，气体浓度变化可能与纤维素绝缘纸老化或热解有关。气体源自通过屏蔽接地导体具有高电流安培 数。接地导体绕在沿导线运行方向燃烧的薄纤维素绝缘纸包裹物附近。由于屏蔽电位的增加，松动的 屏蔽接地会发生闪络，进而导致乙炔气体浓度的增加。随后内部检查发现故障是屏蔽层接地松动。
表H.2油中溶解气体变化率
单位：uL/（L·d）
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表H.3实例分析的大卫三角形方法计算比例
图H.1大豆基天然酯绝缘油实例的大卫三角形结果
本实例研究的另一个方面是乙烷在正常运行过程中的变化规律。四台大豆基天然酯绝缘油变压器 没有产生乙烷，在T3变压器维修并更换绝缘油之后，在随后的油中溶解气体分析样品中发现了乙烷。 2005年年底，变压器投入使用，T1变压器于2007年停运维修，修复并补充新绝缘油（T1后修复数 据）。T1修复后的样品报告显示随着时间推移出现稳定的乙烷气体浓度增加（见表H.4）。
WW/T 0097-2020 馆藏文物预防性保护装备 可靠性鉴定方法表H.4乙烷变化的实例研究