變壓器油糠醛含量的色譜分析法

執行標準：DL/T 1355-2014  行業標準《變壓器油中糠醛含量的測定 液相色譜法》由全國電氣化學標準化技術委員會歸口上報，主管部門為國家能源局。 主要起草單位：青海電力科學研究院 、西安熱工研究院有限公司等 。 主要起草人：路自強 、孟玉嬋等 。

油浸式變壓器壽命一般是指油紙絕緣系統的壽命，因為變壓器油可以在變壓器使用壽命期間再生或更換，而紙絕緣具有不可恢復的老化特性，因此變壓器的壽命實際上是指絕緣紙和層壓紙板的壽命。目前診斷變壓器壽命的方法主要有兩種：一是利用氣相色譜法測定由絕緣紙老化分解出的一氧化碳和二氧化碳的生成總量；二是測定絕緣紙纖維素的聚合度或絕緣紙抗張強度。但是第一種方法準確性較差，第二種方法雖然比較準確但取樣比較困難，因此建議采用一種較為實用、準確、方便靈活的方法---糠醛含量法。

變壓器中有大量的絕緣紙，絕緣紙的主要成分是纖維素。當絕緣紙劣化時,纖維素降解生成一部分D-葡萄糖單體，D-葡萄糖單體在變壓器運行條件下易分解，最后產生一系列溶解在變壓器油中的氧雜環化合物，其中糠醛(C5H4O2)是絕緣紙因老化裂解產生的主要特征產物。因此，測試油中糠醛含量，可以反映變壓器紙絕緣的老化情況。同時伴隨降解過程,還會產生一氧化碳和二氧化碳等老化產物。

糠醛是一種極性化合物，無色油狀液體，沸點159.5～62.5℃，易溶于醇或醚。變壓器油主要由烷烴和少量芳香烴等非極性或弱極性化合物組成，所以可以用強極性的甲醇將變壓器油中的糠醛萃取出來。用非極性反相的C18液相色譜柱作為固定相，甲醇和蒸餾水混合溶液作為流動相，當油中各種組分流經色譜柱時，由于固定相對不同物質在色譜柱中擴散速度不同，從而可以將混合在一起的各種物質分離。比較糠醛標樣與油中各組分的出峰時間，可以確定油中是否含有糠醛；比較糠醛標樣及油中糠醛的紫外光吸收度，可以測定糠醛含量。

統計結果表明，只要變壓器較長時間內沒有濾過變壓器油，油中糠醛含量高的變壓器其一氧化碳、二氧化碳含量一般也較高，含量的高低標志著變壓器絕緣的老化程度。值得注意的是，變壓器油的氧化反應也可以生成一氧化碳和二氧化碳，尤其是變壓器在剛投運的1～2年間,一氧化碳和二氧化碳的產氣率(尤其是一氧化碳的產氣率)是比較高的，然后才會逐年下降。可

以看到這樣的結果：當變壓器投運年限不長時，變壓器油中糠醛的質量濃度較低，但油中一氧化碳、二氧化碳的體積分數卻較高。這也說明了對于投運不久或者密封不夠好、運行溫度高的變壓器，僅依靠檢測一氧化碳和二氧化碳的體積分數來判斷紙絕緣老化程度的方法是不科學的。

因此：a)糠醛含量法是進行油浸式變壓器絕緣老化監督的一種方便實用的方法。

b)如果變壓器較長時間內沒有進行過變壓器油處理，一般來說,若油中糠醛含量高,其一氧化碳、二氧化碳含量也高，含量的高低標志著變壓器絕緣的老化程度；但一氧化碳和二氧化碳含量較高并不一定預示著固體絕緣老化，因此,當一氧化碳和二氧化碳含量較高時應進行糠醛含量測定，加強固體絕緣監督。

c)油中糠醛的質量濃度值取對數后與代表絕緣紙老化程度的纖維素聚合度之間有較好的線性關系。高糠醛含量常預示絕緣紙的機械強度已經降至很低，此時變壓器發生故障的危險性相當大；而相對低的糠醛含量并不一定預示著變壓器具有較大的絕緣裕度，因為變壓器油處理會影響絕緣油中糠醛的含量，發生在絕緣薄弱處的局部故障也會造成很大的危險。

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