别再瞎猜变压器故障了！三比值法教你相对精准的定位 “病根”！

设备WX 2025-05-16

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关于三比值法，前面讲的油色谱含量标准以及产氢原因等文章是这篇文章的基础。本篇文章就来简单分享下三比值法及其背后的分析逻辑。

一、基于国标谈三比值法

依据DL/T 722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》：

定义：三比值法是在热动力学和实践的基础上总结得出的，利用五种气体(CH4、C2H4、C2H6、C2H2、H2)的三对比值(C2H2/C2H4、CH4/H2,、C2H4/C2H6)的编码组合来进行故障类型判断的方法，一般在特征气体含量超过注意值后使用。它是在IEC60599推荐的三比值法的基础上，根据国内的实践经验对编码组合和故障类型进行了细化。如下表6和表7是给出的编码规则和故障类型判断方法，供参考：

在油式变压器全生命周期内，因为多种原因产生的气体会存在重叠的可能性，且可变因素多；因此，在判断设备是否存在故障及其故障的严重程度时，应根据气体含量的绝对值、增长速率以及设备的运行状况、结构特点、外部环境等因素进行综合判断，不能只通过气体含量的绝对值，很多现场人员，仅仅通过一次气体含量绝对值测量就让出具方案显然是有问题的。有时设备内并不存在故障，而由于其他原因在油中也会出现上述气体，应注意这些可能引起误判断的气体来源，具体可能的来源可看本人的上一篇文章《好多人来回问：变压器产生氢气的原因是什么，以后再问看此文章就可以了！》，此时应该缩短检测周期，并结合其他判断方法进行综合分析。

二、三比值法需知

1.原理：

通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的四比值法。由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，所以标准将其删除。

2.相关气体产生特点及与温度关系：

1.1在油中发生600℃以下过热时，产生的主要气体是甲烷，其次是乙烯、乙烷和少量氢气。

1.2在电弧放电时，油产生的气体以氢气和乙炔为主，有少量的甲烷、乙烯；在纸和油中电弧放电时产生的CO是纯油中的10倍多。

1.3在局部放电时，无乙炔，而且甲烷较多。

1.4固体绝缘材料的C-0键及葡萄糖甙键的热稳定性比油中的C-H键还要弱，高于105℃时聚合物就会裂解，高于300℃时就会完全裂解和碳化。聚合物裂解在生成水的同时，生成大量的CO和CO2，少量低分子烃类气体以及醛及其系列化合物。当故障涉及固体绝缘材料时，一般CO2/CO小于3，最好用CO2和CO的增量进行计算;当固体绝缘材料老化时，一般CO2/CO大于7。