DLT 703 —2015绝缘油中含气量的气相色谱测定法

DL/T 703 —2015 绝缘油中含气量的气相色谱测定法-标准解析，介绍了方法概要、 样品采集、 仪器及材料等。

DL/T 703 —2015 绝缘油中含气量的气相色谱测定法

• 1 范围
  • 本标准规定了绝缘油中含气量的气相色谱测定方法。
  • 本标准适用丁充油电气设备用绝缘油含气量的测定。
• 2规范性引用文件
  • 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
  • GB/T 7597 电力用油(变压器油、汽轮机油)取样方法
  • GB/T17623 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法
  • DL/T 423 绝缘油中含气量测定方法 真空压差法
  • IEC 60599 对运行中的充油电气设备内的可溶气体和游离气体分析的解释导则(Mineral oilimpregnated electrical equipment in scrvice-Guide to the interpretation of dissolved and free gases analysis)
• 3 方法概要
  • 按 GB/T 7597 的规定采集被测油样，采用机械振荡法或者自动顶空法脱出油样中的气体，用气相色谱仪分离、检测各气体组分，进行结果计算，结果以体积分数(%）表示。
• 4 样品采集
  • 本方法所用油样的采集，应按GB/T7597的全密封方式取样的有关规定进行。注：在运输、保管过程中要注意样品的防尘、防振、避光和下燥等。
• 5 仪器及材料
  • 5.1脱气装置
    • 5.1.1 从油中脱出溶解气体的仪器，可选用恒温定时振荡器或白动顶空进样器。
    • 5.1.2 恒温定时振荡器：往复振荡频率270次/min~280次/min,振幅35mm±3mm,控温精度±0.3℃,定时精度士2min。
    • 5.1.3 自动顶空进样器：具备机械振荡、温度控制、压力调节和自动定量进样功能，并应在一定时间内使各溶解气体组分在两相间达到平衡。
  • 5.2 气相色谱仪
    • 5.2.1 仪器应包括热导检测器、氢火焰离子化检测器和镍触媒转化器，对油中气体的最小检测浓度应满足下列要求：
      • a)氧、氮不应大于50μL/L。
      • b)氢不应大于5μL/L。
      • c)一氧化碳、二氧化碳不应大于25μL/L。
      • d)烃类不应大丁1μL/L。
    • 5.2.2 色谱气路流程见表1。
      • 表1 色 谱 气 路 流 程
    • 5.2.3 色谱柱对所检测组分的分离度应满足定量分析要求。适用于测量 H2、O2、N2、CO2、CH4、CO组分的色谱柱见表 2,其他组分的测定可参照 GB/T 17623—1998中 5.2 的方法，应选择合适的固定相色谱柱。
      • 表2 常见色谱柱及其规格
  • 5.3 记录装置
    • 色谱数据处理机或色谱工作站。
  • 5.4玻璃注射器
    • 100、50、10、5、ImL 医用或专用玻璃注射器。气密性应良好，芯塞灵活无卡涩，刻度应经重最法校正.
  • 5.5不锈钢注射针头
    • 牙科5号针头(机械振荡方法专用)、18G1号针头(自动顶空进样方法专用)。
  • 5.6 注射器用橡胶封帽
    • 弹性好，不透气，
  • 5.7 顶空进样瓶
    • 白动顶空进样方法专用，容量为20mL 专用自动顶空进样瓶，配备穿孔铝帽和聚四氟乙烯垫。刻度和准确体积应用重量法进行校正。
  • 5.8标准气体
    • 采用二级标准物质，具有组分浓度含量、检验合格证及有效使用日期。
  • 5.9 其他气体(压缩气体或气体发生器)
    • 5.9.1 高纯氩气的纯度不应小于99.99%
    • 5.9.2 高纯氢气的纯度不应小于99.99%
    • 5.9.3 压缩空气或合成空气应纯净无油。
• 6 准备工作
  • 6.1脱气装置
    • 6.1.1 恒温定时振荡器
      • 应设定恒温定时振荡器控制温度与时间，然后升流至50℃恒温备用。
    • 6.1.2 自动顶空进样器
      • 自动项空进样器的典型条件见表 3。
        • 表3 自动顶空进样器典型条件
  • 6.2 气相色谱仪
    • 气相色谱仪应处于稳定备用状态。
• 7 实验步骤
  • 7.1 脱气操作步骤
    • 7.1.1 机械振荡脱气操作应符合下列要求：
      • a)用100mL注射器A按照 GB/T 7597中全密封方式取样的有关规定进行取样，并准确调整至40.0mL,用橡胶封帽将注射器出口密封。
      • b)用高纯氟气清洗 10mL注射器B至少3次，然斥抽取 10mL 高纯氩气，通过橡胶封帽缓慢注入有试油的注射器A内。
      • c) 将注射器 A 放入恒温定时振荡器内，注射器头部高于尾部约 5°,且注射器出口在下部。在50℃下连续振荡 20min,静置10min。
      • d)取一支 5mL 玻璃注射器 C,先用高纯氩气清洗3次，再用试油清洗 1 次～2 次，吸入约0.5mL 试油，戴上橡胶封帽，插入双头针头，使针头垂直向上，将注射器中的气体慢慢排出，从而使试油充满注射器C的缝隙而不致残留空气。
      • e) 将注射器 A从脱气装置中取出，立即将其中的平衡气体通过双头针头转移到注射器C中，室温下放置2min,准确记录其体积(V),以备分析用。
    • 7.1.2 自动顶空脱气操作应符合下列要求：
      • a) 用压盖器将顶空瓶用穿孔铝帽和聚四氟乙烯垫密封。
      • b)将两个18Gl的针头插入顶空瓶隔垫边缘的不同位置，一个进气、一个出气，进气针头宜靠近瓶底。用2L/min的氧气吹打顶空瓶至少3min,顶空瓶内应不含空气。
      • c) 用注射器往顶空瓶内迅速准确注入试油 10mL,立即拔出针头，将顶空瓶放置在顶空进样器中进行脱气，以备分析用。
  • 7.2 样品分析
    • 7.2.1仪器的标定
      • 采用外标定量法。若采用自动顶空进样器进样，按7.1.2 b)的步骤，继续使用2L/min 的标准气体吹扫3min,立即拔掉针头，将顶空瓶放在顶空进样器中。准确抽取1mL(或 0.5mL)标准气体，在气相色谱仪稳定的情况下进样，至少重复操作两次，用两次峰高hsi或峰面积Asi的平均值hsi或Asi进行计算。每次试验均应标定仪器。
    • 7.2.2 试样分析
      • 7.2.2.1 机械振荡法：用高纯氩气冲洗1mL 注射器 D三次，然后从注射器C中准确抽取样品气 1mL(或0.5mL),进行分析，重复操作两次，用两次峰高hi或峰面积Ai的平均值五或工进行计算。
      • 7.2.2.2 自动顶空进样法：自动顶空进样器准确进样1mL(或0.5mL),进行分析，重复操作两次，用两次峰高hi或峰面积Ai的平均值hi或Ai进行计算。
  • 7.3 结果计算
    • 7.3.1 采用机械振荡法的计算
      • 7.3.1.1 样品气和油样体积的校正
        • 按式（1）和式（2）将在室温、试验压力下的平衡气体Vg和试油VL分别校正50℃、试验压力下的体积：
          • VG=Vg*（323/（273+t）） (1)
            • 式中：
            • VG—50℃、试验压力下平衡气体体积，mL:
            • Vg—室温t试验压力下平衡气体体积，mL:
            • t——试验时的室温，℃。
          • VL=Vl*[1+0.000 8×(50-t)] (2)
            • 式中：
            • VL—50℃时，平衡条件下油样的体积，mL;
            • Vl——室温t时所取油样体积，mL;
            • 0.000 8——油的热膨胀系数。
      • 7.3.1.2 油样气体含量浓度的计算
        • ·
          • 表4 矿物绝缘油中溶解气体组分分配系数K
    • 7.3.2 采用自动顶空进样法的计算
      • 用式(5)和表4中 GB/T17623—1998的分配系数来计算C0L。
        • C0L=CG(K+VG/VL) (5)
          • 式中：
          • C0L—油样中溶解气体组分的浓度，μL/L;
          • VL——平衡条件下油样的体积，mL;
          • CG—平衡条件下，溶解气体组分在气体巾的浓度，μL/L:
          • VG——平衡条件下气体体积，mL;
          • K ——试验温度下，气、液平衡后溶解气体组分的分配系数。
      • 在实验室压力p和温度t时得到的C0L值，可根据式(6)校正为101.3kPa和273K(0℃)时的值：
        • C0L(i)=C0L×(p/101.3)×(273/(273+t)) (6)
          • 式中：
          • C0L(i)—101.3kPa 和273K(0℃)时，溶解气体组分i在油中的浓度，μL/L。按式(4)计算油中含气量。
• 8 报告
  • 取两次测定结果的算术平均值作为测定值。
• 9 精密度
  • 9.1 重复性
    • 在95??置信区间内，两次测定结果的允许差值见精密度图(m-r),见图1。
  • 9.2 再现性
    • 在95%置信区间内，两个实验室测定结果的允许差值见精密度图(m-R),见图1。
    • 图1精密度图
• 10 准确度
  • 本方法用对标准油样的回收率试验来验证其准确度，回收率试验方法可参照 GB/T 17623—1998 附录 D,一般要求回收率不应低于90否则应查明原因。也可以与 DL/T 423 规定的方法进行比较，以不超过方法的允许差来验证。