绝缘油中溶解气体分析（DGA）原理及检测方法

变电站运维中如何提前预判变压器潜伏性绝缘故障？绝缘油中溶解气体分析（DGA）技术是当前电力行业认可度较高的非破坏性检测手段，可在设备带电运行状态下精准识别内部绝缘缺陷，避免突发停电事故。

一、应用场景导入

绝缘油溶解气体分析适用于各类充油电力设备的绝缘状态诊断，根据2025年中国电力科学研究院发布的《全国电力变压器绝缘状态检测白皮书》数据，62%的变压器潜伏性故障可通过该技术提前6个月以上发现预*信号【4】。其核心应用场景包括：110kV及以上等级主变压器的年度预防性试验，新投运充油设备注油后的密封性与绝缘性能核验，光伏、风电升压站箱式变压器的季度带电巡检，轨道交通牵引变电站主变的故障排查，石化、冶金等高供电可靠性要求企业的充油设备日常运维。从DGA原理来看，设备内部不同故障类型会对应不同的特征气体组分，因此该技术也可用于故障类型的精准区分，为后续检修方案制定提供数据支撑。

二、设备准备与检查

开展油中溶解气体检测前，需完成设备与物料的核验工作，所有环节需符合DL/T 722-2025标准要求【1】。首先确认检测设备的校准状态，无论是实验室气相色谱仪还是便携式DGA检测仪，均需在6个月校准有效期内，设备检出限需满足氢气不低于0.1μL/L、乙炔不低于0.01μL/L的要求。其次检查配套物料：载气（氮气、氢气、空气）纯度需达到99.999%以上，压力符合设备运行要求；标准气样包含所有待检测的7种特征气体组分，浓度偏差不超过±5%且在有效期内；绝缘油采样器为全密封玻璃或不锈钢材质，经干燥处理无残留油污与杂质。*后确认现场作业的安全防护用具齐全，包含绝缘手套、防静电工作服、防爆采样工具等。

三、标准操作流程

变压器油中气体分析的操作流程需严格遵循IEC 60567标准要求，主要分为四个核心步骤【2】。

第一步为绝缘油样品采集：按照DL/T 423标准要求，从充油设备下部的专用取样阀采样，采样前先排放100mL左右的存油冲洗阀口与管路，采样过程中控制油样流速，避免产生气泡，采样量不少于500mL，采样后立即密封并倒置检查，确认无气泡残留后标注设备编号、采样位置、采样时间等信息，实验室检测的样品需在2小时内送检，现场检测的样品需在15分钟内完成预处理。

第二步为样品脱气处理：当前主流脱气方式为顶空法与真空脱气法，脱气过程中控制温度稳定在50℃±1℃，脱气率需达到95%以上，避免轻烃类组分挥发导致检测结果偏低。

第三步为色谱检测分析：将脱气后的气体样品注入检测设备，设定合适的柱温、检测器温度与载气流速，依次分离氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳7种特征组分，通过对比标准气样的保留时间完成定性，通过峰面积对比完成定量，*终得到各组分的浓度值。

第四步为结果研判：结合DL/T 722导则中的三比值法、大卫三角形法等判断逻辑，对照特征气体阈值完成故障诊断，例如总烃含量超过150μL/L、乙炔含量超过5μL/L时，需缩短检测周期跟踪产气速率，判断是否存在过热或放电类缺陷。

四、常见问题与解决方法

绝缘油溶解气体分析实操过程中，常遇到三类影响检测结果准确性的问题。

第一类为油样污染问题：采样过程中混入空气或残留的旧油，导致氧气、氮气浓度偏高，或特征气体浓度与实际情况偏差较大。解决方法为每次采样前充分冲洗取样阀，采样时保证油样缓慢充满采样瓶且无顶部空间，采样器每次使用后用石油醚清洗并干燥存放，避免交叉污染。

第二类为检测结果重复性差：同一样品多次检测的相对偏差超过10%。解决方法为首先检查载气纯度是否符合要求，若载气杂质含量过高需及时更换；其次检查进样口密封垫是否老化，每使用100次需更换一次密封垫；*后控制进样量的一致性，每次检测重复进样2次取平均值，降低操作误差。

第三类为低浓度组分无法检出：部分早期缺陷对应的特征气体浓度极低，超出设备检出限无法定量。解决方法为采用大体积进样方式提升检测灵敏度，或更换具备更高检测精度的便携式油中溶解气体检测设备，必要时采用气体富集法处理样品，提升低浓度组分的检出能力。

五、安全注意事项

开展油中溶解气体检测需严格遵循电力作业安全规范，重点关注三类安全风险。首先是现场采样安全：在运行设备上采样时，需确认取样阀无渗漏，作业人员与带电部位保持足够的安全距离，高空采样时需系好安全带，严禁在雷雨、大风等恶劣天气下开展户外采样作业。其次是实验室检测安全：气相色谱仪的氢气气源需安装泄漏报*装置，实验室配备防爆通风设备，避免氢气聚集引发爆炸风险，实验结束后及时关闭气源与设备电源。第三是废弃物处理安全：检测后的废弃油样属于危险废弃物，需按照危废管理规范存放并交由有资质的机构处理，严禁随意倾倒造成环境污染。

六、维护保养建议

做好设备维护保养可有效提升检测结果准确性，延长设备使用寿命。首先是采样装置的保养：每次使用后用石油醚反复清洗3次以上，放入干燥箱中烘干后密封存放，避免残留油样污染后续样品，橡胶密封件每12个月更换一次，避免老化导致密封失效。其次是检测设备的保养：每使用100小时检查一次进样口密封垫、色谱柱填料的状态，每3个月对检测器进行一次清洁，去除积碳与残留杂质，每6个月联系第三方机构完成一次设备校准，保证检测精度符合标准要求。第三是配套物料的存放：标准气样与载气需存放在通风、干燥的环境中，环境温度控制在0~40℃，避免阳光直射，载气压力低于0.5MPa时及时更换，过期的标准气样严禁使用。

七、实战案例分享

2025年南方电网某220kV变电站开展年度预防性试验，采用绝缘油溶解气体分析检测主变油样，发现乙炔含量达到8.2μL/L，总烃含量121μL/L，结合三比值法判断为低能放电缺陷，运维单位及时安排停电检修，发现分接开关接触不良存在轻微打火现象，处理后设备恢复正常运行，避免了主变烧毁事故，直接减少经济损失超2000万元。

2026年西北某风电基地开展35kV箱变集中巡检，采用便携式DGA检测仪开展变压器油中气体分析，共检测42台箱变，发现2台箱变的一氧化碳、二氧化碳浓度远超导则阈值，判断为固体绝缘老化缺陷，运维单位在小风期安排设备轮换，避免了主设备故障导致的风电停机事故，预计全年可提升场站发电量约1.2%。

2025年某城市地铁1号线牵引变电站主变出现温度异常升高现象，运维人员采用油中溶解气体检测技术开展故障排查，发现乙烯、乙烷浓度异常，结合产气速率判断为中等温度过热故障，停电检修发现冷却系统管路堵塞导致散热不良，清理后设备温度恢复正常，保障了轨道交通的正常运营。

八、参考文献

【1】DL/T 722-2025, 变压器油中溶解气体分析和判断导则[S]

【2】IEC 60567-2011+AMD1-2020, 绝缘油中溶解气体和游离气体分析的气相色谱法[S]

【3】DL/T 423-2018, 绝缘油中含气量测定方法 真空压差法[S]

【4】中国电力科学研究院, 2025年全国电力变压器绝缘状态检测白皮书[R], 2025