判断变压器故障的方法，基于内部气体成分的分析

1）变压器油受热分解时，例如裸金属过热分解使其周围的油受热分解时，产生的气体主要是氢（H₂）、甲烷（CH₄）、乙炔（C₂ H₂）。如果有固体的绝缘材料介入热分解，也会有相当数量的一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO₂）气体。变压器内部发生这一故障的原因大部分是因为分接开关的接触不良、引线和分接开关的连接处焊接不良、导线和套管的机械连接处导电不良、铁心多点接地和局部短路过热、箱壳漏磁涡流引起过热等。

2）纸、纸板、层压纸板、白布带、木材等固体材料变热分解时，例如绕组过负荷使包绕在导线外面的纸绝缘受热分解，其主要特征是烃类气体含量不高，所产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。变压器内部发生这一类故障的原因是变压器长期过负荷运行，使绕组的固体绝缘大面积过热，以及当裸金属过热时，使其邻近的固体绝缘局部过热。

3）变压器内部由于放电而使绝缘材料分解产生气体。按放电时能量级别的不同，可分为高能量放电、低能量放电和局部发电等不同的故障类型。高能量放电将导致绝缘击穿而发生电弧放电。低能量放电又称火花放电，是一种间歇性放电。局部放电的能量密度最低，常常发生在气隙和浮悬带电体的空间内。

电弧放电在线饼、层间等处出现绝缘击穿最为多见，其次是引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等故障。这种类型的故障产生的，气体量大，尤其是匝间、层间的绝缘发生击穿时，事先难以预测，多以突发性事故暴露出来。这种类型的故障，其特征气体主要是乙炔和氢气，其次是大量的乙烯和甲烷。又因为这种故障发展很快，往往气体还来不及溶解于油中就进入气体继电器内，所以油的气体含量常与故障点的位置、油流和气流的速度、故障的持续时间有很大的关系。

火花放电在开始时能量级别比电弧放电低得多，因此在定检的检测中能够发现征兆。通过气相色谱分析结果，可发现氢气和乙炔仍为主要组成成分，但也有相当数量的甲烷和乙烯。与电弧放电相比，其数量级要小得多，不过氧气和乙炔往往已经超限，或接近超限，或超过限值很多，尤其是乙炔。有时一氧化碳和二氧化碳也有所增加。

局部放电产生的特征气体主要是氢气，其次是甲烷，并有少量乙炔。一般情况下总烃值不高，随着局部放电时能量密度的不同，上述含量有所差异。(www.xing528.com)

无论是哪一种放电，凡有固体绝缘介质介入时就会产生一氧化碳和二氧化碳。

受潮产生的气体。当变压器内部进水受潮时，油中的水分和水分中的杂质容易在油中搭成“小桥”，因此绝缘中含有的气隙可能引起局部放电，从而产生氢气。因此氢气在总烃量中所占的比重很高。甲烷在正常情况下也有，在受潮的变压器中虽然也有，但这时所占比例反而下降。

因为上述两种故障（局部放电和受潮）有可能同时存在，且特征气体基本相同，所以难以单独从气体中区分，还要从其他试验如电气试验、微水量测定、外观检查等加以综合分析和判断。

从气体继电器中取出的气样和从油样中脱气后得到的溶解于油中的气体的气样，用色谱分析仪进行组分和含量的分析时，主要对象是氢气、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯（以上除氢气以外的四种气体统称总烃）、一氧化碳、二氧化碳。

上述这些气体都是当变压器发生故障时，油和固体绝缘材料在热或电（或两者兼有）的作用下，变压器中的油和固体绝缘材料处在正常的老化过程中。它产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳，发生化学反应的速率是非常缓慢的，产生气体的数量也很少。变压器一旦发生故障，例如发生局部放电时，油裂解产生的气体主要是甲烷。随着故障温度的升高，乙烯和乙烷的组分逐渐成为主要特征。在温度高于1000℃时，例如在电弧弧道的温度（一般在3000℃以上）的作用下，油分解的产物中含有较多的乙炔。如果故障涉及固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。