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绝缘油中溶解气体组分含量的绝缘油中溶解气体组分含量的 气相色谱测定法气相色谱测定法Determination of componental contents of gases dissolved in insulating oil by gas chromatography methodGB／／T 17623——1998 neq IEC 567:1992前前 言言绝缘油中溶解气体组分含量的测定，对充油电气设备制造、运行部门是十分重要的 检测项目之一，是充油电气设备出厂检验和运行监督过程中判断设备潜伏性故障的有效手 段随着在各行业应用的不断扩大和大容量、高电压充油设备的增多，为了保证测定结果 准确可靠，亟需建立统一的绝缘油中溶解气体组分含量测定方法本标准参照了国际电工委员会 IEC 567：1992《充油电气设备油、气取样与溶解气 体、游离气体的分析导则》和 GB／T 7252—1987《变压器油中溶解气体分析与判断导则》 ， 在原能源部颁发的 SD 304—1989《绝缘油中溶解气体组分含量测定法》基础上，广泛征集 意见，参照国际标准的原理，结合国情，作为国家标准制定的。

本标准在编写上主要依据 SD 304—1989《绝缘油中溶解气体组分含量测定法》 ，对 从绝缘油中脱出气体的方法作了增补和删减主要制定内容有：1. 规定了样品的采集按 GB 7597—1987《电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法》 执行2.引用了 SD 304—1989 中的机械振荡脱气法3.制定了仿 IEC567：1992 水银真空脱气法原理，免除水银的真空——变径活塞泵 全脱气法4.本标准采用了 IEC 567：1992 中关于最小检测浓度的要求5.本标准按 GB／T 6683—1986《石油产品试验方法精密度的确定和应用》的要求， 参照 IEC 567：1992 和 GB 7252—1987 中的精密度，结合协同试验结果，将标准中两个脱 气方法统一地给出了精密度，并按不同浓度范围，分别明确了重复性γ和再现性 R 的要 求6.本标准给出了气相色谱分析流程及对仪器的要求7.本标准制定了详细操作步骤及给出了结果计算公式8.将 IEC 567：1992 规定的水银真空脱气法列入附录 A 中9.将确定绝缘油中气体分配系数(K值)的测定方法列入附录 B 中10.给出了不采用气体分配系数，分析油中溶解气体组分的二次溶解平衡测定法列 入附录 C 中。

11.将验证本标准准确度的方法列入附录 D 中12.附录 A、附录 B 都是标准的附录，附录 C、附录 D 都是提示的附录本标准从 1999 年 8 月 1 日起实施，同时替代 SD 304—1989本标准由电力工业部提出本标准由电力部电厂化学标准化技术委员会归口本标准起草单位：电力部热工研究院、华东电力试验研究院、福建电力试验研究所本标准主要起草人：孟玉婵、顾国城、张仲旗、李荫材本标准参加起草人员：游荣文、季雯琴、陈晓如、孙慧舫本标准委托电力部电厂化学标准化技术委员会解释中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准绝缘油中溶解气体组分含量的绝缘油中溶解气体组分含量的 气相色谱测定法气相色谱测定法 GB／／T 17623——1998 neq IEC 567:1992Determination of componental contents of gases dissolved in insulating oil by gas chromatography method国家质量技术监督局国家质量技术监督局 1998－－12－－17 批准批准 1999－－08－－01 实施实施1 范围范围本标准规定了用气相色谱法测定充油电气设备内绝缘油中的溶解气体组分(包括氢、 甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧及氮等)含量的方法，其浓度以 μL/L 计量。

充油电气设备中的自由气体(气体继电器中气体、设备中油面气体等)也可参照本方 法进行组分分析，其浓度以 μL/L 计量2 引用标准引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版 时，所示版本均为有效所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最 新版本的可能性GB/T 6683—1997 石油产品试验方法精密度数据确定法GB/T 7252—1987 变压器油中溶解气体分析与判断导则GB 7597—1987 电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法3 方法概要方法概要本方法首先按要求采集充油电气设备中的油样，其次脱出油样中的溶解气体，然后 用气相色谱仪分离、检测各气体组分，浓度用色谱数据处理装置或记录仪进行结果计算4 样品采集样品采集本方法所用油样的采集，按 GB 7597—1987 的全密封方式取样的有关规定进行 在运输、保管过程中要注意样品的防尘、防震、避光和干燥等5 仪器设备和材料仪器设备和材料5.1 从油中脱出溶解气体的仪器，可选用下列仪器中的一种 5.1.1 恒温定时振荡器往复振荡频率 275 次/min±5 次／min，振幅 35mm±3mm，控温精确度±0.3℃， 定时精确度±2min。

5.1.2 变径活塞泵自动全脱气装置系统真空度残压不高于 13.3Pa，所配用旋片式真空泵的极限真空度 0.067Pa 5.2 气相色谱仪专用或改装的气相色谱仪应具备热导鉴定器(TCD)(测定氢气、氧气、氮气)、氢 焰离子化鉴定器(FID)(测定烃类、一氧化碳和二氧化碳气体)、镍触媒转化器(将一氧化碳和 二氧化碳转化为甲烷)检测灵敏度应能满足油中溶解气体最小检测浓度的要求 5.2.1 仪器气路流程 5.2.2 色谱柱：对所检测组分的分离度应满足定量分析要求常用的气路流程见表 1表 1 色 谱 流 程序号流 程 图说 明11.分两次进样：进样Ⅰ(FID)测 C1～C2进样Ⅱ(TCD)测 H1、Ｏ2（Ｎ2） ， (FID)测 CO、CO2 2.此流程适合于一般仪器； 3.图中 Ni 表示镍触媒转化器， Air、N2、Ａr、H2分别表示空气、氮气、 氩气、氢气21.一次进样，双柱并联二次分流控制： (TCD)测 H1、Ｏ2 (FID1)测 C1～C2、CO、CO2 2.此流程适合于一般仪器； 3.同序号 1 中说明 3； 4.此流程若采用三检测器(TCD 和双 FID)柱Ⅰ(FID1)测 C1～C2柱Ⅱ(TCD)测 H2、Ｏ2（Ｎ2） ，转化器 后接(FID2)测 CO、CO231.一次进样，自动阀切换操作：阀切换在如图位置时：(TCD)测 H2、Ｏ2（Ｎ2）(FID)测 CH4、CO阀切换脱开柱Ⅱ，连通针阀时：(FID)测 CO2、C2～C2 2.此流程适合于自动分析仪器； 3.同序号 1 中说明 3常用的固定相见表 2。

表 2 常用固定相的规格种 类型 号适合粒度，目柱长，m柱内径，mm分析对象分子筛5A，13X，色谱 用30～601～23H2、O、Ｎ2、 （CO、CH4)活性炭色谱用40～60 60～800.7～1 13 2CO、ＣO2（H2、Air） H2、O2、CO、CO2硅 胶色谱用60～80 80～10023C1～C3高分子多孔小球GDX50260～80 80～1004 33 2C1～C2碳分子筛TDX0160～800.5～13H2、O2、CO、CO25.3 记录装置色谱数据处理机、色谱工作站或具有满量程 1mV 的记录仪 5.4 玻璃注射器100mL、5mL、1mL 医用或专用玻璃注射器气密性良好，芯塞灵活无卡涩，刻度 经重量法校正机械振荡法用 100mL 注射器，应校正 40.0mL 的刻度)气密性检查可用玻 璃注射器取可检出氢气含量的油样，储存至少两周，在储存开始和结束时，分析样品中的 氢气含量，以检验注射器的气密性合格的注射器，每周允许损失的氢气含量应小于 2.5% 5.5 不锈钢注射针头牙科 5 号针头或合适的医用针头 5.6 双头针头(机械振荡法专用)双头针头见图 1，可用牙科 5 号针头制作。

图 1 双头针头5.7 注射器用橡胶封帽弹性好，不透气 5.8 标准混合气体应由国家计量部门授权的单位配制，具有组分浓度含量、检验合格证及有效使用期 常用浓度以接近变压器故障判断注意值换算成气体组分的浓度 5.9 其他气体(压缩气瓶或气体发生器) 5.9.1 氮气(或氩气)：纯度不低于 99.99% 5.9.2 氢气：纯度不低于 99.99% 5.9.3 空气：纯净无油6 最小检测灵敏度最小检测灵敏度运行设备中的油含有较高浓度的溶解气体，出厂、交接检验设备中的油含气体浓度 很低因此，运行设备与设备出厂色谱检验应有不同最小检测浓度要求，见表 3表表 3 要求的最小检测浓度要求的最小检测浓度出厂、交接试验运行试验出厂、交接试 验运行试验气 体 20℃下的浓度， L/L气 体20℃下的浓度，μL/L一氧化碳5.025氢25二氧化碳1025烃类0.11空气5050500kV 及以上充油电气设备和 220kV 及以上的互感器、套管，在运行试验中，烃 类气体的最小检测浓度，建议与出厂、交接试验的要求相同7 准备工作准备工作7.1 脱气装置 7.1.1 顶空取气法——恒温定时振荡器：校正恒温定时振荡器的控制温度与设定时间，然 后升温至 50℃恒温备用。

7.1.2 真空脱气法——变径活塞泵自动全脱气装置：启动真空泵与变径活塞泵自动全脱气 装置在不进油样的情况下，取气口收集到的洗气量不少于 2.5mL 且不大于 3.5mL，则装 置工作正常待用装置自动连续洗气，补入氮或氩气) 7.2 气相色谱仪使仪器性能处于稳定备用状态8 试验步骤试验步骤8.1 脱气用下述两种方法的一种 8.1.1 顶空取气法——机械振荡法 8.1.1.1 原理本方法是基于顶空色谱法原理(分配定律)即在一恒温恒压条件下的油样与洗脱气 体构成的密闭系统内，使油中溶解气体在气、液两相达的分配平衡通过测定气体中各组 分浓度，并根据分配定律和物料平衡原理所导出的公式求出油样中的溶解气体各组分浓度，见公式(1)和(2)或 ci1＝Ki·cig) (1)(2)式中：Ki——试验温度下，气、液平衡后溶解气体 i 组分的分配系数(或称气体溶解系数)；ci1——平衡条件下，溶解气体 i 组分在液体中的浓度， L/L；cig——平衡条件下，溶解气体 i 组分在气体中的浓度， L/L；Xi——油样中溶解气体 i 组分的浓度， L/L；Vg——平衡条件下气体体积，mL；V1——平衡条件下液体体积，mL。

8.1.1.2 操作步骤 8.1.1.2.1 贮气玻璃注射器的准备：取 5mL 玻璃注射器 A，抽取少量试油冲洗器筒内壁 1～2 次后，吸入约 0.5mL 试油，套上橡胶封帽，插入双头针头，针头垂直向上将注射器 内的空气和试油慢慢排出，使试油充满注射器内壁缝隙而不致残存空气 8.1.1.2.2 试油体积调节：将 100mL 玻璃注射器 B 中油样推出部分，准确调节注射器芯 至 40.0mL 刻度(V1)，立即用橡胶封帽将注射器出口密封为了排除封帽凹部内空气，可用 试油填充其凹部或在密封时先用手指压扁封帽挤出凹部空气后进行密封操作过程中应注 意防止空气气泡进入油样注射器 B 内 8.1.1.2.3 加平衡载气：取 5mL 玻璃注射器 C，用氮气(或氩气)清洗 1～2 次，再准确抽取 5.0mL 氮气(或氩气)，然后将注射器 C 内气体缓慢注入。