变压器油流带电的机理和特性及油中气体色谱仪分析方法
1.变压器油流带电的机理
高压大型电力变压器，无论是否通交流电，它的油流中都带电荷。以下，分别就未通交流电前和投入运行后的油流带电机理叙述。
变压器的绕组决缘和作固定用的决缘层压板垫块等均属纸决缘或木质决缘。这些固体决缘的化学组成是纤维素加木质素，它们带有羟基(－OH)、醛基(－CHO)和羧基(－COOH)，在变压器油的高速流动下，油与固体决缘发生摩擦，使得纤维素和木质素分子被上述基 因电子偏移中产生的－H8＋的正电性所覆盖。带正电性的－H8＋与相应的负离子在油——纸界面上形成偶电层。因变压器油高速流动，偶电层的电荷发生分离，负电荷仍附着在决缘纸板的表面，正电荷随油流动，形成油流带正电荷。随着变压器油的循 环流动，被带走的正电荷在油中的浓度差就显示出来。
以上是OommenTV和DefrieEM的说法，也是比较普遍的看法。此外还有GavisJ和Koss manI，他们对电离的产生和聚集有不同的看法，但对电流带正电荷和决缘表面带负电荷的观点是一 致的。所以无论哪一种说法都 不与本文的论述矛盾。
运行中油流带电的机理
运行中的变压器，外加交流电场后加剧了上述静电荷的起电作用。目前对高压交流电场如何起着加剧静电的起电作用尚无统一的说法。比较容易接受的说法是：在低场强区域(场强＜0.5kV／mm)，已扩散进入油中的正离子群，因受交流电场的干扰，使得其视在电荷分布范围梗加宽广；在高场强区域(场强＞1kV／mm)，交流电场则加速了纸决缘——油界面上正负电荷的生成，导致油中正电荷密度增 大。如美国核电站511MVA升压变压器决缘击穿事故，发生在该变尚处于轻负荷时这一事 实，说明了高 强场交流电对油流带电起的加剧作用。
2.油流带电的基本特性
测量油流动带电的试验 方法有：局部放电测量法，油中含气体分析法和测量中性点泄漏电流法。油中含气体色谱仪分析法是本文推 荐的方法。
用气相色谱法测定决缘油中溶解气体的组分含量，是发供电企业判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障，以保障电网安 全有 效运行的有 效手段。也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的比要手段
变压器油专 用色谱仪是山东谱析科学仪器有限公司蕞新推出的一款专 用于电力用变压器油中溶解气体组份含量测定的专 用气相色谱仪，仪器采用先 进三检测器流程，配TCD检测器和两个FID检测器，一 次进样,7分钟内即 可完成决缘油中溶解的7种气体组分含量的全分析。其中H2通过TCD检测；烃类气体（CH4、C2H4、C2H6、C2H2）通过FID1检测，CO、CO2通过FID2检测，克服了大量CO、CO2对烃类气体的影响，特 别是对C2H2的影响，缩短检测时间的同时也大大提 高了检测另敏度。
3.影响油流带电程度的因素
上述油温和油速是影响油流带电程度的主要因素，此外还有：变压器油的品种及其成分，固体决缘物的品种及其表面形态，油道结构特征，决缘的干燥程度以及变压器的运行电压。
3.1固体决缘物的种类和其表面形态的影响
电力变压器常用的几种固体决缘物，在一 定的油流速试验所测的电位表明，它们带电量的多少是按棉布带＞绉纹纸＞层压板＞牛皮纸的程序排列。这是指未加工的新材料而言的，当它们的表面粗糙度不同时，上述顺序可能改变。同一种材料，由于表面有破损或有大毛刺，则其油流带电量将大幅度上升。
3.2决缘干燥度的影响
固体决缘物的干燥度对油流带电量和中性点泄漏电流都有影响，干燥度高将带来高的决缘电阻。油流带电度多少也随变压器油中水分降 低而升高。油中水份低于15×10-4%时具有较高的带电趋势。所以，当交流电压和其它条件均相同时，油流中的带电量随干燥度增 高而加 大，而决缘电阻亦增 大。此时将增 大局部放电的电平。合格的高压变压器油中水份含量低于10×10-4%时，运行中油流带电电平较突 出，是个值得提醒的问题。
3.3油道结构的影响
油道如均匀对称，如油流紊乱或局部油流速特高都会对油流带电量产生较大影响。所以在设计和工艺上，固体决缘物的外形要避 免棱角、毛刺和破损，多用圆形或弧形，同一截面的油流能均匀些，相邻油流截面要避 免急 剧变化。
4.静电放电
油流速操过1pu后，油流中将发生静电放电。前述国产500kV及电力变压器，在未通电启动冷油器油泵循 环时听到变压器内有间歇放电声，即静电放电的表现。静电放电的发生，有的是由于固体决缘物上负电荷引起的；有的是由于油流中正电荷引起的；也有是由于局部积聚电荷浓度过大引起的。
曾进行过这样的试验，将绉纹纸处于平均油流速2.5m/s的高速油流中，油中发生静电放电所拍摄的照片呈树枝形。这表明正负电荷在边界层中且放电后继续产生新电荷，故能形成较长的放电。这与变压器油流局部放电有相同之处，都 能产生包含有H2和C2H2的气体。
5.油流带电度与导电率和介质损密切相关
对市场上10种变压器油分别用新油和人工劣化(150℃1h)后的劣化油进行试验比较，说明不同品种的新油，油流带电度各不相同；同一品种在油的劣化过程中油流带电度不断增加；同一人工劣化程度时，油流带电度亦因品种而异。该试验表明，如采取措施能抑 制运行中变压器油的劣化速度，也就能抑 制油流带电度的增涨速度，从而减少放电量；减少放电量又可放慢油的劣化速度，它们之间呈良性循 环。
