世界上近 90%的人不了解電力沒有普及的生 。這是每天都被大多數人視為理所當然的奢 侈享受。當供電中斷時，恐慌通常會接踵而至，正如 2019 年 7 月 13 日曼哈頓全城停電中所目睹的那樣，7.3 萬多人因斷電數小時陷入黑 暗中。盡管此次事件未有人員傷亡的報告，有許多關于此類大規模停電后造成混 發生，變壓器必須 亂和安全隱患的報道，尤其是發生在這樣一個大都會城市中。為防止此類電力中斷事件的 妥當維護和監控。以減少停電發生為目標進行常規監控的有效手段包括 對變壓器絕緣油進行分析。

電力變壓器中的絕緣油的作用既可作為絕緣體又可作為冷卻劑，必需滿足苛刻的化學、電 ） 提供了參考檢測方法，以指導對該油進行所要求的常規分析。當絕緣油經受高強度的熱和 電力條件時，隨著時間的推移便會發生分解，從而形成可溶解到油中的氣體。ASTM D3612 方法 C 是利用頂空進樣器提取這些溶解氣體來進行氣相色譜（GC）分析的標準檢測方法。 對油進行溶解氣體分析（DGA）旨在鑒定這些氣體及其濃度。分析這些氣體濃度隨時間的 變化對于確定預防性維護措施非常有用，因為大量特定氣體的存在則預示著各種問題需待 解決。如此一來，我們可以識別出故障的變壓器并進行更換，而不會造成斷電或產生嚴重 爆炸的潛在風險，從而延長了變壓器的使用壽命，并節省了時間和金錢。

PerkinElmer 的變壓器油氣體分析（TOGA）系統由 Clarus® 590 GC 與 TurboMatrix™頂空進樣器組成，滿足 ASTM D3612 方法 C 對 H2（氫氣）、O2（氧氣）、 N2（氮氣）、CH4 （甲烷）、CO（一氧化碳）、CO2（二氧 化碳）、C2H2（乙炔）、C2H4（乙烯）、C2H6（乙烷）、C3H6 （丙烯）和 C3H8（丙烷）的檢測。圖 2 所示為 TOGA 分 析儀的主要特征，其中包括填充柱進樣口、帶夾套吹掃的 多功能氣體采樣閥（后期用于反吹放空）、一個用于色譜 柱隔離的六通閥、Elite®分子篩（Mole Sieve）5A 30  m×0.53 mm（色譜柱 2，部件號 NR210040）和 Elite-Q  PLOT 50 m×0.53 mm（色譜柱 1，部件號 N6107408）。 第一個閥的后期反沖配置可確保將較重的成分反沖至排 氣口，并且不允許其通過并污染來自色譜柱 1 的分子篩。

分析 將兩個 18G1 針頭插入密封的 20 mL頂空小瓶的隔墊中； 將其中一個針頭與提供恒流氬氣的氬氣管道連接，另一 個針頭用作氣體的出口。將小瓶吹掃兩分鐘。然后移除 進口針頭，隨之移除出口針頭，使頂空瓶內產生壓力。 油品校正標準品收到時是裝于配有三通塑料旋塞閥的玻 璃注射器中。一旦確認樣品注射器中沒有氣泡，即將干 凈的 18G1 針頭固定在旋塞閥上，并與出口針頭一起從

出口針頭取下。當小瓶裝滿 10 mL 的油標準品時，將旋 塞閥旋回至閉合位置，使小瓶中壓力平衡至大氣壓，然 后取下針頭。 頂空和 GC 分析參數如表 1 所示。將樣品于頂空加熱爐 中加熱，使溶解于油中的氣體分配到密閉小瓶的頂部空 間中。一旦達到平衡，進樣針會將氣體注入到 GC 的定 量環中。使樣品充滿定量環，然后流入分析色譜柱。H2、 O2、N2、CH4 和 CO 從 Elite-Q PLOT 中洗脫時，通過切 換六通閥（閥 2）將這些氣體捕獲。當閥 2 處于旁路位置 時，CO2、C2H2、C2H4 和 C2H6 通過非破壞性熱傳導檢 測器（TCD），這些氣體能在 ppm 級以下被火焰離子化 檢測器（FID）檢測到。由于 FID 對烴具有選擇性，因而 在甲烷轉化爐中通過催化加氫作用將 CO 和 CO2 轉化為 CH4，從而使這些氣體的檢出限達到百萬分之一（ppm） 以下的級別。閥 2 的時間設置和溫度設定程序使得組分 在分子篩色譜柱中能在乙烷和丙烯峰之間得以洗脫。在 乙烷和丙烯峰之間流出的 H2、O2、N2、CH4 和 CO 能以 單個色譜圖形式被 TCD 和 FID 通道采集，以簡化和方便 數據報告。一旦 D3612 的目標分析物成功洗脫，系統就 會將較重的化合物反沖至排氣口。

結論 除了具有中心切割技術以節約寶貴時間外， TurboMatrix™頂空進樣器在HS40和HS110型號上還具 備重疊式恒溫功能，從而最大限度地提高了理論生產率。 安裝于 PerkinElmer Clarus 590 GC 上的色譜柱套件可 在己烷檢測范圍內提供出色的峰值檢測，并且將色譜柱 的污染程度降至最小。珀金埃爾默的變壓器油氣體分析 系統在進樣量、精度和耐用性方面均表現出色，從而確保了電力變壓 器的功能和使用壽命