1.油中溶解氣體檢測的意義

電力變壓器是電網(wǎng)的核心設備，其運行可靠性影響著(zhù)電網(wǎng)的安全穩定。大多數變壓器故障都是由內部局部微小缺陷逐步演變形成的。變壓器構造為結構復雜的全密封箱體，其內部缺陷難以通過(guò)外部測量手段監測，但其導致的放電或過(guò)熱現象，不同程度上均會(huì )導致變壓器絕緣油及絕緣紙等固體絕緣材料發(fā)生一系列化學(xué)反應，生成不同類(lèi)型的故障特征氣體，并溶解于變壓器油中。如同診斷人體疾病最常用的“驗血”手段，通過(guò)對油中溶解特征氣體濃度及比例的檢測或監測，可及時(shí)發(fā)現變壓器大部分內部隱患和缺陷。

常用的變壓器油中溶解故障特征氣體主要為氫氣（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）七種，變壓器在不同故障類(lèi)型下產(chǎn)生的氣體如表1所示。

2.油中溶解氣體檢測方法

常用的多組分氣體檢測方法主要包括氣相色譜法、光聲光譜法、電化學(xué)傳感器法、半導體傳感器法等，其檢測原理圖如圖1所示。

圖1常用的多組分氣體檢測方法

氣相色譜法通過(guò)氣相色譜檢測器測量油中溶解氣體的濃度，其具有技術(shù)成熟度高、測量靈敏的優(yōu)勢，但存在需要更換載氣、色譜柱的問(wèn)題；

光聲光譜法屬于一種光學(xué)氣體檢測方法，其具有測量周期短、無(wú)需載氣、維護量少的優(yōu)勢，但存在國產(chǎn)化程度低的問(wèn)題，且部分氣體（如乙炔）檢測靈敏度仍有待提升。

電化學(xué)傳感器法與半導體傳感器法檢測原理類(lèi)似，均是通過(guò)待測氣體改變傳感器/半導體本身的特性后產(chǎn)生的電流信號來(lái)測量氣體濃度，均具有靈敏度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但都同樣存在氣體間交叉干擾的影響，且長(cháng)期可靠性較差。

目前常用于在線(xiàn)監測的油中溶解氣體檢測裝置主要采用了氣相色譜與光聲光譜技術(shù)。氣相色譜技術(shù)成熟度高，主要零部件實(shí)現了全國產(chǎn)化，具有價(jià)格優(yōu)勢；光聲光譜技術(shù)具有檢測周期短、維護量少的優(yōu)勢，入網(wǎng)率逐年上升，但由于其主要核心部件（光源、麥克風(fēng)）仍依賴(lài)進(jìn)口，導致其成本較高，價(jià)格較貴。

2021年1月和3月，國網(wǎng)湖北電科院在開(kāi)展變壓器油中溶解氣體在線(xiàn)監測裝置專(zhuān)項技術(shù)監督時(shí)發(fā)現，計劃在220千伏省內某變電站安裝的由某公司生產(chǎn)的絕緣油色譜在線(xiàn)監測裝置在到貨驗收檢測時(shí)，經(jīng)兩次檢測均不符合Q/GDW 10536-2017《變壓器油中溶解氣體在線(xiàn)監測裝置技術(shù)規范》標準要求。首次檢測測量誤差試驗、測量重復性試驗和交叉敏感性試驗不符合要求，設備換貨后再次檢測測量誤差試驗和交叉敏感性試驗仍不符合要求。針對此狀況，省電科院發(fā)布了針對該公司產(chǎn)品的技術(shù)監督告警通知單，并給出了以下處理意見(jiàn)：

1）地市公司敦促供貨單位及時(shí)提供新的符合標準要求的油色譜在線(xiàn)監測裝置，并重新委托開(kāi)展到貨驗收檢測。如再次檢測仍不滿(mǎn)足標準要求的，應納入供應商不良行為進(jìn)行處理。

2）對2021年1月1日以前，已中標、未投運的該公司生產(chǎn)的同型號變壓器油中溶解氣體在線(xiàn)監測裝置，其到貨驗收性能檢測要求由抽檢變?yōu)槿珯z。

通過(guò)該典型案例，充分體現了針對油中溶解氣體在線(xiàn)監測裝置開(kāi)展入網(wǎng)檢測的必要性及有效性。