变压器油中糠醛含量的检测

油中糠醛测量的气相色谱方法，利用去离子水将变压器油中糠醛萃取后，直接注入气相色谱仪中进行分析％配制

了一系列的标准样品，通过对比，计算出糠醛的校正曲线，最后得出了油中糠醛的准确浓度％该方法采用了去离子

水取代有机溶剂萃取，使用上相比液相色谱更安全可靠，运用氦离子检测器对水溶液中糠醛进行测量，其检测限能 达到86ng/Lo因此，更能满足对变压器油中低浓度糠醛分析的精度要求％关键词：气相色谱法糠醛氦离子检测器DOI：1O. 3969/j. issn. 1001 —232x. 2020. 05. 022Detection of furfural in transformer oil by gas chromatography. Tang Feng1 ,Lv Qishen1 , Xiang Zhen1 ,

Yu Guang2 , Fang Hua2 (1. Shenzhen Power Supply Co A , Ltd. , Shenzhen 518002, China ； 2. Shanghai

Huaai Chromatography Analysis Co. , Ltd. , Shanghai 200940 , China)AbstractFurfuralcontentintran-formeroili-oneoftheimportantcriteriafor-olidin-ulationaging

ofpowertran-former.Afterbeingextractedwithdeionizedwater furfuralwa-analyzedbyga-chromato- graphdirectly.Comparedwith-tandard-ample- thecalibrationcurveoffurfuralwa-calculated andthe

：accurate concentration of furfural in oil was obtained. This method applies deionized water instead of or- gan*csolventforextract*on wh*ch*ssaferand morerelablethanlqu*dchromatography.Thedetecton

lmtoffurfural*naqueoussolut*on*s86ng/Lbyhelum*ondetector.Therefore *tcanmeettheaccuracy

requ*rementsoflowconcentrat*onfurfuralanalys*s*ntransformerol.KeywordsGaschromatography(Furfural(Helum*ondetector：大多数电气设备都是采用油绝缘和纸绝缘组 成的绝缘系统,变压器也不例外％在长期运行的过 程中,油纸绝缘材料会老化,绝缘水平会随之降低％ 检测变压器的重要指标之一就是评估油纸绝缘的

1 实验1.1实验方法本方法采用去离子水萃取的方式从变压器油 中将糠醛萃取出来后,直接将其水溶液进样到气相

老化程度,而糠醛是评估油纸绝缘老化程度的重要 指标1幻。目前,检测油中糠醛的手段有盐酸羟胺 肟化法（国标法）、气相色谱法、电位滴定法、紫外分 光光度法、高效液相色谱法等旧,其中主要检测油中

色谱中,并利用氦离子化气相色谱仪对其分析％1.2萃取方法萃取是指利用物质在两种互不溶（或微溶）溶

糠醛的手段是高效 液 相 色 谱法 但 这 种 方 法 的检 测

剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶 剂中转移到另外一 种 溶 剂中 从 而 达 到 提取 或 纯 化 目的的一种操作。本实验以去离子水作为萃取液,

程序很繁琐,过程中需要用到有毒溶剂,对操作人 员的要求高,且最小检出浓度不高⑷。而本文介绍

了一种气相色谱法 对变 压 器 油中 糠 醛 进 行 检 测 其 准备工作少,分析时间短,效率较高,具有很强的实

萃取变压器油中的糠醛％具体萃取方法：移取一定 量的去离子水和糠醛油样置于试管中,利用振荡仪

时检测性,能够作为一项高效准确的测量方法％使油样及去离子水充分混合,以便去离子水萃取出

变压器油中的糠醛,然后置于离心机中高速离心, 使萃取液与油样分离,取上层清液,即完成萃取

2020 年第5 期分析仪器 Analytical InstrumentationNo. 5 Sept. 2020 105过程。1.3实验准备1.3.1实验仪器与试剂仪器:GC-9560氮离子化气相色谱仪（上海华

爱）；恒温振荡器（常州国华）；离心机（北京医用离 心机厂）；电子天平（舜宇恒平）%试剂：去离子水;糠醛（99.5%标准样品#1.3.2标油的配制实验采用糠醛标样和变压器新油一起配制出 不同糠醛浓度的样品％新油为克拉玛依25号变压 器新油，为排除变压器油中水分和空气以及各类气

泡等杂质的影响，在配制糠醛标样以前，需要对变 压器新油进行一定程度的预处理，其具体操作为: 将新油在烘箱中80'连续加热72 h,去除水分影

响，再将油样用布氏漏斗和真空泵分别进行抽滤和

真空处理，除去其中的杂质和气泡％称取0. 125g经

过蒸馏的糠醛，移入500mL的容量瓶，加入处理好

的新油至刻度500mL「5*，磁力搅拌5min,静置5h，

得到糠醛溶液，浓度为250mg/L。然后取20mL糠

醛溶液定容到到500mL的容量瓶中，混合形成第1 次稀释后的糠醛油样为底样浓度为10mg/L。再取

10mL底样用纯变压器油定容到到100mL的容量

瓶中，混合形成第2次稀释后的糠醛油样标为标样

1%再取5mL的底样用纯变压器油定容到到

100mL的容量瓶中，混合形成第2次稀释后的糠醛

油样标为标样2,取10mL的标样1用纯变压器油 定容到到100mL的容量瓶中，混合形成第3次稀释

后的糠醛油样标为标样3,以此方法按照适合的比

例稀释得到6种浓度梯度的标准样标样1〜标样6, 浓度分别为：1mg/L、0. 500mg/L、0. 100mg/L、

0. 050mg/L、0. 010mg/L、0. 005mg/L。1.3.3糠醛的萃取从1.3.2所配制的6种含有不同浓度糠醛的标 准油样中分别取70mL并分别与7mL去离子水按

照10 ： 1的比例在6个100mL锥形瓶中混合，磁力 搅拌15min使萃取充分,然后分别倒入100mL离心

管中，在8500r/min下离心5min,取出下层分离液

作为糠醛水萃取液%1.4糠醛的检测糠醛检测采用氮离子化气相色谱法，色谱仪配

置有汽化室，氮离子化检测器，FFAP毛细柱％色谱

条件如下:色谱柱：FFAP毛细管色谱柱，60m ' 0. 32mm； 汽化室：200' ;检测器：氮离子化检测器，200' ；载 气 : He ， 流 速 为 50mL/ min ； 进 样 量 :1\"L ； 进 样 方 式 : 注射器％分别取1. 3. 3中是萃取的标准油样中的萃取液

1\"L进行色谱分析，得到不同浓度的色谱谱图，图1

为0. 010mg/L的色谱谱图％图1糠醛0. 010mg/L的色谱谱图2实验结果与分析2. 1标准曲线表的建立和线性验证经过1. 4中色谱分析，结果如表1所示%表1糠醛分析数据表编号浓度C峰面积A

峰高H

(mg/L)(\"V' s)(\"V#11573!7.960441120.5!957109.331584630.15846!!.96213140.0530!63!.03213150.0159451.1636360.00530577.33388以其中的峰面积为横坐标，浓度为纵坐标，绘 制一个标准曲线，得到其曲线方程为y =

0. 0001730428x—2. 2156327,线性度达到 0. 99985,

如图2和图3所示，可见糠醛分析在0. 005mg/L至

1mg/L之间是呈线性的％1 6 No.5Sept.2 2分析仪器 Analytical Instrumentation表2最小检测浓度iCl (mg/L)2 0 20年第5期A0(\"V ' s)57327.9A1(\"V's)737\"1.\"4110. 7820. 7850. 7880 - 70 - 79 00 - 795230. 50. 129571\"9.33767618.27419\"5.73835.2584622.945\".\"5\".\"13\"2632.\"59451.13\"577.3752.93846\".8图2糠醛标样分析的色谱数据6\".\"\"53结果与讨论本方法采用去离子水对变压器油中的糠醛进 行萃取后，运用氮离子气相色谱对水溶液中的糠醛

含量进行分析，最终得出变压器油中糠醛的含量。 实验结果表明，去离子水对糠醛的萃取率能达到

78%以上，完全可以替代有机溶剂进行萃取；使用6

种浓度梯度的分析曲线其相关系数达到0 . 9998以 上，使得定量准确；糠醛的检测限能够达到86ng/L, 远远高于目前常用的检测方法。本实验方法使用

2.2萃取率的计算配制1. 3. 2中所述对应标准油浓度的糠醛水溶

试剂干净纯洁，所使用的气源为惰性气体，操作简

便，而且完全满足分析要求，可以用于实际变压器 油中糠醛检测中％液,其浓度分别为 1mg/L、0. 5 00mg/L、0 . 1 0 0 mg/L、

0 . 0 5 0 mg/L、0. 0 1 0 mg/L、0. 0 0 5mg/L。分别对每个

参考文献口]张欲晓，李胜利，王梦君，等.变压器绝缘纸的聚合度变化

规律高电压技术 2011,37(1 0 )=2458-2463.水溶液进行分析，得到对应的糠醛的色谱峰以及对 应浓度C1i%利用下列公式计算不同浓度下的萃 取率％[2] 郝建，廖瑞金，杨丽君，等.应用频域介电谱法的变压器油

=V水 C0 i = V水 A 0 i 邛—V油 C1 = V油 A1

1 #(丿纸绝缘老化状态评估[J].电网技术，2 011, 35 (7)= 187-193.[3] 张若飞，杨彦肖，杜黎明，张利燕.变压器油中糠醛含量的

其中C0 i为萃取后分析得到的浓度，A0 i为对应

的峰面积,C1i为水溶液直接分析得到的浓度，A1i为 对应的峰面积，V水为7mL, V油为7 0 mL,计算结果

色谱分析法[J].工程技术,2018,47(2)322-323.[4] 路自强，郑勇，等.高效液相色谱法测定变压器油中糠醛

含量的试验研究[J].青海电力,2009,28(2):1-4,67-72.[5] DL/T 1355-2014变压器油中糠醛含量的测量-液相色

如表2所示％通过0 . 0 0 5mg/L糠醛标样的色谱分析，以3倍

噪音计算其最小检出浓度，色谱噪音为20 \"V。通

谱法.收稿日期$020 - 04 - 16过计算其最小检出浓度约为86ng/L。3'Cmn = XC0 6

(2)作者简介：唐峰，男，1969年出生，1991年毕业于广东工学院精细化工专业，高级工程师，电力化学专业％