标准规范下载简介
DL／T 2217-2021 变压器用天然酯和合成酯油溶解气体分析导则.pdfICS29.040.99 CCS E 38
变压器用天然酯和合成酯油
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Q／GDW 11948-2018 分段绝缘光纤复合架空地线(OPGW)线路工程技术规范.pdfDL/T 22172021
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邮言 范围· 规范性引用文件 术语和定义 油中气体的来源 检测周期 取样. 气体组分含量检测方法 故障的识别 附录A（资料性）大卫三角形法 附录B（资料性） 实验室热解和电弧实验 附录C（资料性） 实验室热解实验 附录D（资料性） 油中溶解气体分析数据库的统计分析 附录E（资料性） ASTMD7150杂散气体试验结果· 附录F（资料性） 暴露于荧光灯下引起的杂散气体 20 附录G（资料性） 特征气体法… ·21 附录H（资料性） 实例分析 附录I（资料性） 天然酯绝缘油变压器出厂试验前后油中溶解气体分析数据· 25 会老文献
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国电力企业联合会提出。 本文件由全国电气化学标准化技术委员会（DL/TC322）归口。 本文件起草单位：广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、广东 电网有限责任公司珠海供电局、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、华北电力科学研究院有 限责任公司、西安热工研究院有限公司、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网黑龙江省电 力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司电 力科学研究院、国网河南省电力有限公司电力科学研究院、国网安徽省电力有限公司电力科学研究 院、国网湖南省电力有限公司电力科学研究院、广州供电局有限公司电力试验研究院、广东电网有限 责任公司东莞供电局、重庆大学、西安交通大学、嘉吉投资（中国）有限公司。 本文件主要起草人：钱艺华、李丽、蔡胜伟、赵耀洪、熊婷婷、孟玉婵、吴义华、王应高、冯丽萍、 郑东升、李国兴、明菊兰、朱洪斌、杨涛、祁炯、万涛、黄青丹、李剑、张冠军、杨震洋、张伟平、 廖肇毅、张新忠、盘思伟、范圣平、周舟、连鸿松、王花蕊、陈程、杨贤、王增彬、王锐锋。 本文件为首次发布。 本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路 条一号，100761）。
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4.1酯类绝缘油与矿物绝缘油产气差异
天然酯和合成酯绝缘油（以下简称“酯类绝缘油”）含有丰富的酯基和C16～C18链，矿物绝缘油 主要为烷烃、环烷烃和芳香烃等，化学结构的差异性导致两者在故障状态下产生的气体种类虽然相 同，但比率和产气率有较大差异。 酯类绝缘油与矿物绝缘油产气最显著的差别如下： a）非故障条件下，含有亚麻酸的酯类绝缘油会产生乙烷； b）过热产生的甲烷、乙烷和乙烯含量更高，且相比矿物绝缘油在更低温度下产生； c）过热产生的甲烷、乙烷和乙烯的比例和矿物绝缘油不同； d）酯类绝缘油过热产生大量的二氧化碳和一氧化碳。
杂散产气是指设备正常运行或未发生故障的过载运行条件下；天然酯（合成酯）绝缘油所产生的 气体。杂散气体的检测参照NB/SH/T0930或ASTMD7150。由于亚麻酸氧化时会产生乙烷，选用亚麻 含量较高的大豆基或莱籽基天然酯类绝缘油作为绝缘介质的电气设备，即使在正常运行和未发生故 障的过载运行条件下，也会产生杂散气体乙烷，浓度可以达到几百微升每升。但随着时间的推移，乙 烷浓度趋于稳定，应对杂散产气进行监测直至气体稳定并建立趋势基线
4.3酯类绝缘油在电应力作用下的产气
在相同条件下，合成酯绝缘油中放电产生的故障气体含量与矿物绝缘油相近，而天然酯绝终 电故障产生的气体含量比矿物绝缘油低一个数量级。附录A中的大卫三角形法说明，在PD
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酯类绝缘油变压器电弧放电产生的特征气体主要是氢气（H2）、乙炔（C2H2）、乙烯（C2H4)。 酯类绝缘油和矿物绝缘油生成的氢气和碳氢化合物比例相近，但二者的产气率有所差异，生成的 碳氧化合物比例也不同。
4.4酯类绝缘油在热应力作用下的产气
当达到一定的过热温度，酯类绝缘油通 分解、游离酸组分反应及杂散 生成气体，其产气总量为矿物绝
甘油三酯的分解是天然酯（合成酯）绝缘油热解的主要反应之一。它将生成两种游离脂肪酸、 和来自第三种脂肪酸的乙烯酮。该反应虽未生成气体产物，但是每种产物可进一步反应产生碳 物、乙烯、甲烷和乙烷。总酸值随着反应的发生而上升，说明碳氧化合物、乙烯、甲烷和乙烷 类绝缘油的热解产生
酯类绝缘油热解产生的碳氧化合物为一氧化碳和二氧化碳，碳氧化合物的含量与酸值均随着热解 温度的升高而增长，在相同温度下矿物绝缘油所产生的碳氧化合物比酯类绝缘油小几个数量级。此 外，酯类绝缘油所产生的碳氧化合物含量也可能远大于纤维素绝缘纸，这将对纤维素绝缘纸老化程度 的判断造成王扰，可通过酸值及乙烯含量来辅助判断气体来源。
酯类绝缘油热解产生乙烯的温度较矿物绝缘油低50℃～100℃，且在较高温度范围内仍然显著增 加。通常情况下，天然酯类绝缘油中乙烯的含量不会超过一氧化碳的含量，但在一定高温下含量却明 显超过一氧化碳含量，这种情况与矿物绝缘油相似。
酯类绝缘油热解过程中烃链断裂产生甲烷和乙烷，甲烷和乙烷的热解温度均较矿物绝缘油低 50℃～100℃，酯类绝缘油中甲烷和乙烷的产气特性与矿物绝缘油更为相似。在高温条件下，酯类绝 缘油热解产生的甲烷和乙烷含量相近，但在矿物绝缘油中并非如此。造成油中甲烷和乙烷产物含量和 比例差异的根本原因是天然酯绝缘油和矿物绝缘油具有不同的烃结构
的含量和曝光时间等，可燃性气体比率的变化反映了设备故障的严重程度，必要时应采取额
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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，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
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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某某钢结构网架施工组织设计，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深圳某公路大桥换道立交桥工程施工组织设计_secret，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。