油中溶解气体剖析(DGA)是一种有用的充油电力设备反常检测的办法，广泛使用于油浸变压器毛病的检测和判别。本文介绍了油中溶解气体剖析的原理以及实操程序，以及怎么使用剖析成果经过三比值法判别变压器毛病类型。
电力变压器作为电力体系中的重要组成部分，其安全安稳的作业是保证电力体系安全运转的根底。跟着运转时刻的添加，有机固体绝缘材料和绝缘油会因为电压以及温度的效果逐步的分化化合然后发生微量气体溶解于油中。当变压器内部发生毛病如部分放电或匝间短路时，油中溶解气体含量则会发生剧烈改变。这是因为变绝缘油或有机固体绝缘材料被放电部位发生的电弧分化而发生很多气体，当发生的气体无法彻底溶解于油中时成游离为气态构成气泡分布在变压器油箱内部。
经过长时刻的变压器运转保护实践和很多的毛病查询剖析，咱们发现变压器假如存在潜在毛病或许在毛病构成的初步阶段时，变压器油中溶解的各种气体就会反映出前期预兆。油中溶解气体剖析(Dissolved Gas Analysis，简称DGA)正是为检测这些毛病特征气体组分及含量，以便于剖析判别变压器运转状况和毛病危险。
1 油中溶解气体的成分及来历
1.1 变压器油的分化
变压器绝缘油是矿物油的一种，主要成分为含有碳碳双键或三键的不饱和烃和其他碳氢化合物。变压器内部放电毛病或发热毛病中会使一些油分子中某些碳氢键或碳碳键开裂，然后发生微量的生动氢原子和碳氢化合物自由基，这些游离的氢原子和自由基又经过化学反应再次化合，终究能够构成H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烃类气体化合物。
1.2 有机固体绝缘材料的分化
有机固体绝缘材料如绝缘纸、木质绝缘件则含有很多的碳氧双键，其热安稳性比碳氢键要弱，在热环境下裂解并新化合生成水一起又生成很多CO、CO2 ，绝缘油也会被氧化导致油质劣化。
1.3 其他来历
另外在某些状况下也会导致油中溶解气体含量改变，如变压器呼吸器损坏或选用非真空注油方法使绝缘油与空气触摸，油中溶解气体中氧气和氮气含量或许增高，又如变压器有载调压开关跋涉切换动作也会发生某些与变压器本体内部低能量放电毛病类似的烃类气体化合物。
2 毛病特征气体品种和与其相关的毛病类型
不同的毛病类型及程度导致变压器油所发生的气体成分及含量不同，因而这些气体又被称为毛病特征气体。根据中华人民共和国国家规范《变压器油中溶解气体剖析和判别导则》 GB/T 7252-2001规则，界说一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)这7种气体为判别充油变压器设备的内部毛病的特征气体。
很多实践研讨发现，不同的毛病类型与毛病特征气体是有相关的。根据取样试品中溶解气体组分不同，并结合其他判别根据能够初步判别出毛病程度，如下表所示。
3 油中气体组分含量的判别
试品经过脱气处理后，脱出气体注如色谱剖析仪中进行组分和含量剖析，然后将各特征气体的含量成果与“导则”中变压器油中溶解气体含量的留意值进行比照。新装置变压器的油中各气体组分含量均在留意值以内应以为正常，运转必定年限的变压器还应检测设备中气体增加率。 因为这些设备油中溶解气体组分含量的基数较大，仅根据剖析成果的肯定值是很难对毛病的性质及程度有一个直观的判别。设备油中产气速率这个目标正是对毛病的开展趋势进行剖析。所谓产气速率是指毛病点导致的特征气体产气速率，产气速率的巨细与毛病的性质、程度以及能量密度等状况有直接关系。
肯定产气速率能够用来核算一段期间内均匀每天设备发生某气体的含量，其公式如下：
上式中，γa为肯定产气速率，单位为mL/日; Ci1 /Ci2为前次/本次取样测得气体浓度，单位为μL/L;Δt表明两次取样时刻间隔时刻;G和ρ则别离表明设备的总油重和油的密度。产气速率在很大程度上取决于于毛病类型和老化程度。假如发现经过丈量核算的肯定产气速率超越“导则”中变压器肯定产气速率的留意值的规范且含量有增加趋势时，应加强监测。
4 毛病的判别及三比值法
使用DGA的剖析成果进行毛病类型确诊一般常用三比值法。其基本原理是用五种特征气体的三比照值，根据比值不同，别离以0、1、2三个编码表明。五种特征气体的三个比值别离是：C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6 三项。根据其比值数，顺次查出上列三个比值对应的编码然后查询“导则”中对应的毛病类型列表，找出表中所列对应的毛病类型并结合其他查验剖析成果归纳确诊并得出结论。
咱们应当留意，运用三比值法只要在样品经过油中气体组分判别后，经过比照气体各组数据超越“导则”中规则的留意值或许经过其他根据判别有毛病时，比值有用，不然比值无意义。最终应考虑到因为DGA的剖析成果是根据被试样品的取样状况，存在取样和试验差错，因而在进行剖析确诊时应考虑差错影响。
5 根据DGA技能的展望
近几年，跟着人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)理论的呈现和DGA在线监测技能的开展，在变压器毛病确诊上的使用越来越广泛。它标志着人工智能设备能够代替确诊剖析人员，经过在线检测体系实时不间断的对变压器运转进行监控。AI技能与变压器在线监测技能的结合将成为变压器根据DGA毛病确诊开展的新方向。
