GB∕T 17623-2017 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法 GB∕T17623-2017 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS 27.100
中华人民共和国国家标准
GB/T17623—2017
代替GB/T176231998
绝缘油中溶解气体组分含量的
气相色谱测定法
Determination of componental contents of gases dissolvedin insulating oil by gas chromatography method2017-05-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2017-12-01实施
1范围
规范性引用文件
3方法概要
4样品采集
仪器设备和材料
6最小检测灵敏度
7准备工作
8诚验步骤
9试验果，
附录A（规范性附录）水银真空脱气法托普泵（Toeplerpump）脱气法·附录B（资料性附录）绝缘油中溶解气体回收率测定法附录C（资料性附录）采用自动进样真空脱气装置的标定和分析方法·附录D（规范性附录）绝缘油中气体分配系数测定法附录E（资料性附录）进口矿物绝缘油的气体分配系数·一次溶解平衡测定法
附录F（资料性附录）
运行变压器油巾内酮组分含量的顶空气相色谱测定法附录G（资料性附录）
GB/T17623—2017
本标准按照 GB/T 1.1---2009 给出的规则起草。GB/T 17623—2017
本标准代替GB3/T176231998绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》，与GI3/T176231998相比，主要技术变化如下：修改了规范性引用文件（见第2章，1998年版第2章）；修改了变径活寒录白动全脱气装置（见第5.1.2，1998年版5.1.2)；增加了白动顶空进样器（见第5.1.3）；：增灿『色谱流整（见表1序号1）：--一修改了常用的固定相，增加了混合固定相和毛纠管色谱柱色谱流程（见表2.1998年版表2；准备T作增圳了白动顶空进样法修改了真空脱气法（见7.1，1998年版7.1)；\—实验步骤增加了动顶空进样法（见8.1.1.2.2，8.2.1)，修改了真空全脱气法（见8.1.2.1998年版8.1.2)；
一结果计算增加了预空瓶中气体体积计算公式[见8.3.1.1的式(5)]对真空脱气法油中溶解气体组分浓度计算公式进行了修改1见8.3.2.2的式（9），1998年版式（8门；-增加了自动逃样真空取气装置的标定和分析方法（见附录C)；一增加了进口矿物绝缘油的气体分配系数(见附录E)：一增加了顶空气相色谱法测定运行变压器油中丙酮含量方法（见附录G)。本标雅由中国电力企业联合会提出。本标准由全国电气化学标雅化技术委员会(SAC/TC322)门口本标雅生要起草单位：西安热工研究院有限公司、国网福建电力有限公司电力科学研究院、国网湖南电力公司电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、国网江苏电力公司电力科学研究院，
本标滩主要起草人：孟玉婵、郑东升、钱艺华、朱洪斌、冯丽萍、周舟、连鸿松、张玉福、喇元、余翔。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T17623—1998。
-TTKAONiKAca
1范围
绝缘油中溶解气体组分含量的
气相色谱测定法
GB/T17623—2017
本标谁规定了绝缘油巾的辫解气体组分（包括氢、甲烷、乙烧、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧及氮等)含量的气相色谱法浏定方法。本标准适用于充油电气设备内绝缘油中的溶解气体组分（包括氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳，氧皮氮等)含量的測定。内烷，闪烯的含量也可参照本方法进行测定。充油电气设备中的自由气体(气体继电器中气休、设备中油面气体等)可参照本标准逃行组分含最分析。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不时少的。儿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/T6683石油产品试验方法精密度数据确定法GB/T7252变压器油中溶解气体分析与判断导则GB/T7597电力用（变压器油、汽轮机油)联样方法IEC 6056?充池电气设备气体取样和游离及溶解气体的分析导则(Oil-filled elec:trical cquipmcnt-Sampling of gases and analysis of frec and dissolved gases\ Guidance)3方法概要
本方法首先采集油样，其次取出油样中溶解的气体，然后用气相色谱仪分离、检测各气休组分，通过让算得到油中溶解气体组分含量。油中溶解么体分析结果以温度为20C，压力为101.3kPa下，每油中所含各气体组分的微升数(uL/L)表示。4样品莱集
本方法所用油样的采集，按GI3/T7597的全密封方式取样的有关规定进行。在运输、保管过程巾中注意样品的防尘，防震、避光和干燥等5仪器设备和材料
5.1油气分离装置
从油中分离山溶解体的装置，可选用下列仪器中的一种：a）恒温定时振荡器。往复振荡频率275次/min士5次/tmin，振幅35mm士3mm，控温精确度±0.3℃，定时精确度士2 min。KAONIKAca
GB/T 176232017
真空脱气装置。脱气效率不小手0%，平均年脱气效率的变化量不大于5%。仲裁试验需采h
用附录A中托普勒脱气装置，
自动顶空逃样器。具备机械振荡、温度控制、压力调节和白动定量进样功能，并应在一定时间内使备落解气体组分在两相间达到平衡。5.2气相色谱仪
5.2.1专用或改装的气相色谱仪。应其备热导检测器(TCD)(测定氢气,氧气、氮气）、氢焰离了化检测器（FID)（测定烃类，一氧化碳和一氧化碳气体）、镍触媒转化器（将一氧化碳和一氨化碳转化为甲烷）。检测灵敏度应能满足油中溶解气体最小检测浓度的要求。5.2.2仪器气路流程，
常用的气路流程见表 1。
表 色谱流程
流程图
进样！
0-500000
进样柱！
N(A) -TCDO-000TCD
N, tat) p
一次分流
切换阀
色谱理
欲分流
1.分两欢进样
进样I(FID)测烃类气体：
进样Ⅱ（TCD）测H、O（N），（FID）测co.cO.
2.此流程适合于般仪器；
3.图Ni表示镍懿媒转化器，Air.N.、Ar、H分刷表示空气，氮气，氩气、氢气1.一次进样，双柱并联次分流控制：(TCD)测H,O
(FII))测轻类气体、CO,CU:;免费标准下载网bzxz
2. 此流适合下一般仪器;
3.周序号1中说叫3；
4.此流程考采用三检测器（TCLD 和效FT))柱「（FID)测烃类组分;
柱Ⅱ(TCD)测H,,O.(N),镍媒转化器后接(FI)>.测CO.C
1.一次进样，自动阅切换操作：阀切换在如图位置时：
(TCD)测HO(N)
(FID)测 CH,,CO;
阀切换脱柱』，连迦针阀时：
(FID)测 CO2、经类组分;
2.吡流程适合于自动分析仪器：3.同序号1说明3
1.一次进样，单柱分离：
(ICD)测 H,O2*
(FI)测烃类组分.CO.CO2
2.此流程适合于-般仪幕；
3.同序号1中说明3
KAONIKAca
项空进样器
流量控制
流程图
定盈环
乐力控制
PLOTQt
5A分子筛柱
表1(续)
限凝器
旁随润
GB/T 17623—2017
1.顾空自动一次进样,两色讲柱中联时：(TCD)测HO.N;(FD)洲CHCO
H动阀切换操作脱并分子筛柱时：（FIL))测烃类组分,co
2、此流程适合于顶究自断分析折仪器；3.同序号1中说明3
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常用的固定相见表2,
分了筛
高分了多孔
碳分子筛
混合固定相
毛细管柱
毛细管柱
5A,13X，色谱用
色谱用
色谱用
GDX502
PorapkT1 HayeSe
pDip 为1:2.4
5A分子筛
PLOT/Q
5.3记录装置
色谱工作站。
5.4玻璃注射器
30月～60月
10 日 --60
60 --80
60日～~80日
80 ~100 口
60 斤~80 月
80 月~100 耳
6080日
60 月 -~80 耳
膜厚度50μm
膜厚度40m
常用固定相的规格
柱长/m
柱内径/mm
分析对象
H2,O2,N2(CO,CH,)
CO,CO.(H.,Air)
H2.02.CO.CO
CH,CHCH
C.h..e, h,,C, h.
CH, C.H,,C.H,C, H,
H. ,0..CO,CO.
H,,O.,CO,CH,,CO.
C,H..C, H,.C H.
Ha.Oa.Na,CH.,CO
CO.,CH2,C. H.,C, H.
100mL、5ml1ml.医用或专用皱璃注射器，注射器应气密性良好，芯塞灵活无卡涩，刻度经重量法校正（机械振荡法用100mL注射器，应在20℃C，101.3kPa条件下，用重量法校正40.0mL的刻度）。气密性检查可用玻璃注射器取可检出氢气含量的油样，应至少储存两周，在储存开始和结束时，分析样品的氢气含量，以检验注射器的气密性，合格的注射器，每周允许损失的氢气含最应小于2,5。3
-TYKAONiKAca
GB/T 17623--2017
5不锈钢注射针头
牙科5针头（机械振荡方法专用）、18G1号针头（自动顶空进样方法专用），双头针头（机械振荡法专用）
双头针头见1，可用牙科5号针头制作。铜焊
图1双头针头
注射器用橡胶封帼
弹性好，不透气。
顶空进样瓶
白动顶空进样法专用，容量为20mL，专用白动顶究进样瓶见图2，配备穿孔铅婿和聚四氟乙烯挚。10.0mL刻度应作20T.101.3kPa条件下,用重量法进行校正。图 2 顶空进样瓶
5.9压盖器
与项空瓶相配套。
标准混合气体
采用国家三级标准物质，具有组分浓度含量、检验合格证及有效使用期。带用浓度以接近变未器故障判断注意值换算成气相中组分的浓度。5.11其他气体（压缩气瓶或气体发生器）5.11.1氮气（或氩气)：纯度不低于99.99%5,11.2氛:纯度不低于99.99次。5.11.3充（：纯净无油。
6最小检测灵敏度
油中气体组分最小检测浓度见表34
KAONiKAca
准备工作
脱气装置
一氧化碳
二氧化碳
表3油中气体组分最小检测浓度
最小检浓度/(μL/L)
GB/T 17623—2017
恒温定时振荡器设定温定时振荡器的控制温度与时间，升温至50C恒溢备用。真空脱气装置：参照附录B的方法测定真空脱气装置的脱气率,每月一次。自动顶空逆样器：参照表4自动项空进样器典型条件，设置自动顶空进样器并启动备用。表4自动顶空进样器典型条件
气相色谱仪
进样曾线
定量管
预空瓶
凝气(或氯气）
50 心振荡平衡(高颜率)
压力平衡
填充楚量管
使仪器性能处于稳定备用状态。8试验步骤
8.1取气
8.1.1顶空取气法
8,1.1,1原理
50 ℃
150℃
70 kPa
12mL/min
0.25 inin
o.25 inin
木力法是基于顶空色谱法原理（分配定律），即在：恒温恒压条件下的油样与洗脱气体构成的密闭-TYKAONIKAca
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系统内，使油巾溶解气体在气、液两相达的分配平衡。通过测定气相中各组分气体浓度，并根据分配定律和物料平衡原理所导出的公式求出油样中的溶解气体各组分浓度，见式(1)和式(2)：K,- (或c=K:-ce)
X,=cia(K, +
式中：
试验温度下，气、液平衡后溶解气体纽分的分配系数（或称气体溶解系数）；Ca
平衡条件下，辫解气体主组分在液体中的浓度，单位为微升每升（L/L）；-平衡条件下，溶解气体；组分在气体巾中的浓度，单位为升每升（ul/I)：油样中溶解气体i组分的淤度，单位为微升每升（μL./L)；Ve
衡条件下气体体积，单位为毫升(mL);V
平衡条件下液体体积，单位为毫升(ml）。8.1.1.2 操作步骤
8.1.1.2.1机械振荡法（手动顶空取气法）.-()
8.1,1,2,1.1贮气玻璃注射器的准备:取 5 mL.玻璃注射器 A,抽取少量试油冲洗器简内壁 1 次~2次后，吸入约0.5mL试油，套1像胶封帽，插人双头针头，针头垂直向上。将注射器内的空气和试油慢偃排出，使试油充满注射器内壁缝隙而不致残存空气。8.1.1.2.1,2 试油体积调节:将 100 mL 玻璃注射器 B 油样推出部分,雅确调节注射器芯至 10.0 mL,刻度（V），立即用胶封帖将注射器出1密封，为了排除封帽凹部内空气，可用试填充其叫部或在密封时先用手指压扁封帽挤出凹部空气后进行密封。操作过程中应注意防止空气气泡进人油样注射器B内，
8.1.1.2.1.3加平衡载气：取5nL玻璃注射器C，连接牙科5号针头，用氮气（或氩气）清洗1次～2次，再抽取约5.0mL氮气（或氩气）.然后将注射器C内气体缓慢注人有试油的注射器B内，加气速度以针尖在油中排出的气泡保持刚刚连续为宜，操作示意如图3所示。含气量低的试油，可适当增注人平衡载气体积，但平衡后气相体积应不超过5ImL，般分析时.采用氮气做平衡载气，如需测定氮纽分，则要改用氟气做平衡载气，
图3加气操作
8.1.1.2.1.4振荡衡：将注射器B放人恒温定时振荡器内的振荡盘.1:，注射器放置后，证射器头部要商于尾部约5°，且注射器出门在下部（振荡盘按此要求设计制造）。启动振荡器振燃操作钮，连续振荡20min，然后静止10min：室温在10C以下时，振荡前·注射器B应适当预热后，再进行振荡。若振荡平衡居的气体量不足于分析，可适当补加平衡气，补加量以平衡后气相总体积应不超过5mL，重新振荡半衡。
TYKAOKAca
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8.1.1.2.1,5转移平衡气：将注射器B从振荡盘中取山,并立即将H中的平衡气体通过双头针头转移到注射器 A内。案温下放置 2 min,谁确读其体积 V（准确至0.1 tnL),以备色谱分析用。为了使平衡气完全转移，也不吸人空气应采用微正压法转移，即微压注射器的芯塞，使气体通过双头针买迹人注射器A。不允许使用抽拉注射器A芯塞的方法转移平衡气。注射器芯塞应洁净，以保证其活动灵活，转移气体时，如发现注射器A芯塞卡涩时，可轻轻璇动注射器A的芯塞。8.1.1.2.2自动顶空取气法
8.1.1.2.2.1项空瓶准备：用压盖器将顶空瓶用穿孔铝归和聚四氟乙烯垫密封,将调个 18(G1 的针头插人顶空瓶隔垫边缘的不同位置，一个进气，…个放气，进气针头宜靠近瓶底，用流量2L/in 的氮气(或氩气)吹扫顽空瓶至少」min，然后先拔出放气针头，再快速拔[进气针头，得到密封良好充满载气的顶空瓶E：
8.1.1.2.2.2注人试油：100mL玻璃注射器13接上18G1针头后，将油样推部分，调节注射器芯至大于20mL的整数刻度处，在顶空瓶E1部插人-个放气针头，快速把注射器B从顶空瓶隔垫边缘处插入顶空瓶并使钙头靠近瓶底，推注射器B律顶空瓶中准确注人试油10.0 mL，文即拔出注射器B和放气针头，将顶空瓶E放置在顶空进样器中，按照表1的条件自动逊行脱气。8.1.2真空脱气法
8.1.2.1原理
在一个密封的气室内借真牵，助以喷淋、搅拌、加热等方法，使油中溶解的气体迅速析出。对析出的气体进行负压转移收集，并在试验人气压力、温度下定量体积。原理结构简图见图4。10-
说明：
取气室
抽真空装皆
定油装置：
排油口：
·补气；
体转移器
气体收集器：
电磁阀；
注射器13;
10-.注射器H。
图4真空取气方法原理结构简图
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8.1.2.2操作步骤
8.1,2,2.1 按照 8,1.1,2.1.1 准备注射器 a,连接到真空取气装置集气口 7,具有白动进样功能的真空取气装置无此步。
2100mI.试油破璃注射器B与真空取气装置的加油口3连接，并应密封，不得渗人空气：8.1.2.2.2
8.1.2.2.3试油体积的定量应是参导敢气的试油总量。具有自动定量功能的真空取气装置，试油用量应经过实测，精确至0.5mL。
8.1.2.2.4取气过程应按照所用装置说明-$进行。8.1.2.2.5取气完成后记录注射器a中气体的体积,精确至0.1ml.。具有白动进样功能的真空取气装置无此步骤。
8.1.2.2.6排尽残油。
8.2样品分析
8.2.1仪器的标定
采用外标定量法。打开标准气钢瓶阀门，吹扫减压阀中的残气用1mL玻璃注射器D准确抽取已知各组分浓度c的标准混合气 0,5mL(或1mL)进样标定，若采用白动顶空进样法，按 8.1.1,2.2.1的步骤，继续使用流量2L/rmin的标准气体吹扫1 min后，先拔出进气针头再快速拔出放气针头，将该顶空瓶放人空进样器中，按照表4的条件(振荡平衡时间叫缩短为 5 min)进行标定。从得到的色谱图[计量各组分的峰面积A：（或峰商h）。标定仪器成在仪器运行工况稳定且相间的条件下进行，两次相邻标定的重复性应在其平均值的十1.5兴以内。每次试验前均应标定仪器。至少重复操作两次，取其平均值A（或万，）。8.2.2试样分析
用1mL玻璃注射器D从注射器A(机械振荡法）或注射器a（真空取气法）或气体继电器气体样品中准确抽取样品气 0.5 mL(或 1 mL),进样分析。白动顶空迅样法直接自动取顶空瓶中平衡气体分析，从所得色谱图上计最各组分的峰面积A（或峰高h，）：重复脱气、进样操作一次，取其平均值不，（或h,)。
样品分析应与仪器标定使用同一支进样注射器，取相同逝样体积。注：具备用动进样站能真空脱气装置的仪器标定和战样分析费见附录C。8.3结果计算
8.3.1顶空取气法的结果计算
8.3.1.1样品气和油样体积的校正8.3.1.1.1机械振荡法按式(3)和式（4)将在室温、试验压力下平衡的气样体积V，和试油体积Vi分别校正为 50℃,试验压力下的体积;323
V,=V.× 273 +t
Vi-V[1 F0.000 8×(50-t))
武中：
50、试验压力下平衡“体体积，单位为毫升（mL）；室温1、试验压力下平衡体体积,单位为亳升(mL)；(3)
8.3.1.1.2
式中：
5UC时油样体积，单位为毫升（mL);\-宰温 t 时所取油样体积,单位为毫升(mL);试验时的室温，单位为摄氏度（℃）；油的热膨胀系数，单位为每摄氏度（℃-）。GB/T 17623—2017
白动顶空进样法按式（4)和式（5)计算顶空瓶中50C时平衡试油体积V和气样体积V：V-V-V'
V---—50℃时顶空瓶中平衡气体体积，单位为毫升(mL);V——顶空瓶体积，单位为毫升（mL)；V
-50 C时顶空瓶中油样体积,单位为毫升(ml.)。8.3.1.2油中溶解气体各组分浓度的计算按式(6)计算油中溶解气体各组分的浓度：X, =0.929 X
式中：
.101.3kPa 和293 K(20 ℃)时，油中溶解气体 i组分浓度，单位为微升每升(μL/L);标准气中组分浓度，单位为微升每升(μL/L);：..--样品气中组分的平均峰面积，单危为掌优秒（mV·s-标谁气中i组分的平均峰面积,单位为毫伏秒（mV·s);50C、试验压力下衡气体体积，单位为毫升（mL）；50C时的油样休积，单位为毫升（mL）；试验时的大气压力，单位为千帕（kPa)；油样巾溶解气体浓度从50℃校正到20℃时的温度校止系数。式巾的A，A，也可用平均峰高五，万代替。50C时国产矿物绝缘油中溶解气休各组分气体奥斯特瓦尔德系数(K,)见表5。其测定方法见附录 D。70C时进矿物绝缘油的气体分配系数(K,)参见附录 E。对牌号或油种不明的油样，其溶解气体的气体分配系数不能确定时，可采用二次游解平衡测定法。参见附录F。若要测定变压器油中内酮组分含量，可按附录G进行。表550℃时国产矿物绝缘油的气体分配系数（K，）气体
氨(N)
8.3.2真空取气法的结果计算
8.3.2.1样品气和油样体积的校正气体
氧化碳（CO)
氧化碳（CO.）
甲烷(CH)
Z炔(C,H,)
乙烯(C.H)
乙烷(C,H,)
按式（7)和式（8)将在室温、试验乐力下的气体体积V和试油体积V分别校正为规定状况（20C，101.3 kPa）下的体积
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