0引言
安全稳定是电力系统运行的首要要求。为保证电力系统正常运行，一方面需要在制造电气设备时严格选取绝缘材料，另一方面有必要加强故障的诊断与监测，及时发现并排除隐患。对于以油浸式电力变压器为典型代表的充油电气设备，油中溶解气体分析（dissolved gas analysis，DGA）是一种有效的故障诊断方法［1］。
然而变压器油在过热或油品含有某些污染物时可能会产生大量气体，一些新油同样能产生大量的气体尤其是氢气，因此容易误报电力设备故障，使得采用溶解气体分析判断电力设备运行状况显得更为复杂，影响电气设备故障判断的准确性［2］。为此，对市售的变压器油进行了分析，对不同变压器油在不同温度和不同时间下的产气特性进行了比较，为变压器的安全运行提供数据支撑。
1试验部分
1.1试验材料
选择了5种国内外生产的变压器油为考察对象，其中2种为国产的非环烷基加氢基础油（为方便，简称为非环烷基加氢变压器油A 和非环烷基加氢变压器油B，全文同），1 种为进口的非环烷基变压器油（为方便，简称为非环烷基变压器油C，全文同），其余 2 种为国产的环烷基变压器油（为方便，简称为环烷基变压器油D 和环烷基变压器油E，全文同），其典型的基本性能见表1。
从表1中的数据可以看出，非环烷基变压器油（变压器油 A，变压器油 B 及变压器油 C）由于其组成结构的缘故，具有更小的密度及更高的闪点（闭口），可以节约用油成本，提高应用安全性；同等低温冷态投运温度的变压器油（倾点在同一等级），非环烷基变压器油（变压器油 A，变压器油 B 及变压器油C）的低温黏度更小，低温流动性更好。变压器油E（环烷基）的析气性较好，可能是由于其加氢精制深度较低，芳烃组分较高，有利于析气。
1.2试验方法
根据《电工用流体 电气设备用矿物绝缘油》： IEC 60296—2020 标准中热应力下产气特性试验方法，取60 mL 油样于注射器中并充空气饱和，放入铜箔后密封，对比不同油品在相同时间（48 h）不同温度（105 ℃，120 ℃，140 ℃，150 ℃及160 ℃）下的产气数据；取60 mL 油样于注射器中并充空气饱和，放入铜箔后密封，对比不同油品在相同温度（105 ℃）不同时间（48 h，96 h，168 h及240 h）下的产气趋势。
2结果与讨论
2.1温度对变压器油产气性的影响
图 1～ 图 6 是 5 种变压器油依次在 105 ℃ ，120 ℃，140 ℃，150 ℃及160 ℃下老化48 h 后氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷及二氧化碳（经测试， 5 种变压器油均未产生乙炔气体）等 6 种气体产气量随老化温度的变化情况。
由图1～图6 可以看到，5 种变压器油产生的氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯及二氧化碳都随着温度的升高而增加，在 120 ℃之后呈较大增长趋势；而产生的乙烷除环烷基变压器油E 随着温度升高，在 140 ℃后有相对较大的增长外，其他变压器油产生的乙烷量较小，随温度变化不大。根据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》：GB/T 7252—2001 标
准，温度在 160 ℃及以下都属于低温过热，不会产生乙炔，乙烷产生量也不会高。
环烷基变压器油E 可能由于加氢精制深度较低，产气趋势变化相对较快，其在 150 ℃下产生总烃含量达145.8 μL/L，接近变压器运行过程中油中总烃含量注意值 150 μL/L，160 ℃下产生总烃含量达270.37 μL/L，超过注意值。其他变压器油的总烃含量在160 ℃下都未达到150 μL/L 的注意值。
2.2加热时间对变压器油产气性的影响
图7～图12 是5 种变压器油在105 ℃的相同温度下，依次老化48 h，96 h，168 h 及240 h 后氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷及二氧化碳（经测试，5 种变压器油均未产生乙炔气体）等6 种气体产气量随老化时间的变化情况。
由图1～图6 可以看到，5 种变压器油产生的氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯及二氧化碳都随着温度的升高而增加，在 120 ℃之后呈较大增长趋势；而产生的乙烷除环烷基变压器油E 随着温度升高，在 140 ℃后有相对较大的增长外，其他变压器油产生的乙烷量较小，随温度变化不大。根据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》：GB/T 7252—2001 标
准，温度在 160 ℃及以下都属于低温过热，不会产生乙炔，乙烷产生量也不会高。
环烷基变压器油E 可能由于加氢精制深度较低，产气趋势变化相对较快，其在 150 ℃下产生总烃含量达145.8 μL/L，接近变压器运行过程中油中总烃含量注意值 150 μL/L，160 ℃下产生总烃含量达270.37 μL/L，超过注意值。其他变压器油的总烃含量在160 ℃下都未达到150 μL/L 的注意值。
2.2加热时间对变压器油产气性的影响
图7～图12 是5 种变压器油在105 ℃的相同温度下，依次老化48 h，96 h，168 h 及240 h 后氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷及二氧化碳（经测试，5 种变压器油均未产生乙炔气体）等6 种气体产气量随老化时间的变化情况。
由图 7～图 12 可以看到，随老化时间的延长，
5 种变压器油产生的氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯及二氧化碳都有所增长，但是在老化 168 h 之后基本趋平或者略有下降，其中一氧化碳和二氧化碳增长较快，乙烷的产生量相对较小，可能是由于 105 ℃为低温过热，变压器油主要产生一氧化碳和二氧化碳。
3结束语
非环烷基变压器油（变压器油 A，变压器油 B及变压器油 C）具有更小的密度和更高的闪点，可以节约用户用油成本，提高应用安全性。同等低温冷态投运温度的变压器油（倾点在同一等级），非环烷基低温黏度更低，低温流动性更好。
5 种变压器油产生氢气，一氧化碳，甲烷，乙烯及二氧化碳的趋势均随着老化温度的升高而增加，而乙烷生成量较少。
加氢精制深度较低的环烷基变压器油（变压器油E）的产气趋势变化相对较快，其在150 ℃下产生总烃含量达145.8 μL/L，接近变压器运行过程中油中总烃含量注意值 150 μL/L，160 ℃下产生总烃含量达270.37 μL/L，超过注意值。
105 ℃低温过热，变压器油主要产生的气体是一氧化碳及二氧化碳。
变压器油的产气趋势与基础油的精制深度有关，与基础油的组成无关。