电气设备(如变压器、套管、电压电流互感器等)通常使用绝缘油、纸或层压纸板为绝缘材料。充油电气设备在正常运行过程中，里面的绝缘油和绝缘材料，在过热和放电的情况下，里面的绝缘油和绝缘材料会分解产生少量的低分子烃类气体、一氧化碳及二氧化碳等气体，溶解于油中。当设备内存在过热和放电性故障时，这些气体产生的速度会加快。故障不同，产生气体的成分和含量不同，因此变压器油中的溶解气体的成分和含量和故障类型和严重程度有密切的关系。
电气设备内部有故障时，产生的气体主要有氢(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等，当故障能量大时，这些气体会形成气泡，溶解在油中。气相色谱法是将气体作为流动相，将汽化的试样利用载气带入色谱柱，不同物质沸点、极性和吸附性有差异，从而使待测组分彼此分离，流出色谱柱，进入检测器检测，得到待测成分流出色谱柱的时间和含量的色谱图。根据色谱图中的出峰时间及顺序，可判定成分，根据峰的高低和面积大小，可判定含量。气相色谱法选择性强，分离效率好，检测灵敏度高，操作便捷，分析时样品用量少，速度快，是分析变压器油溶解气体的理想方法。
2 关键过程
在运用气相色谱法分析电压器油成分和含量的过程中，影响结果的主要有三个方面，及取样、脱气(从油中脱出溶解气体)、测试。
2.1 取样过程
从充油的电气设备中取油样时，需使用干净且密封良好的玻璃注射器，变压器、互感器、套管等设备一般在设备底部的取样阀门取油样，所取样品应能代表油箱本体油；气体继电器只能从放气嘴采样。当变压器发生突发性严重故障等特殊情况时，应考虑在设备的不同取样部位取样。避免在设备循环不畅的死角处取样，取样前应排除取样管路中及取样阀门中的空气和“死油”，取样的全过程需要在全密封的状态下进行，并确保油样不与空气接触。对于电力变压器及电抗器，也可以在设备运行过程中取样，需要停运取样的，要在停电后尽快取样。对于一些可能产生负压的密封设备，不得在负压下取样，避免负压进气。在取气样前，为保证注射器润滑和密封，需要使用本设备本体油润滑注射器。为避免气体逸散，所需样品需要避光保存，运输过程中避免剧烈振荡和气压变化的影响，所取样品要尽快分析，油样保存不得超过四天。
2.2 脱气过程
在利用气相色谱法分析前，油样需要经过一定的处理，将溶解气体从油中脱出来，这个过程成为“脱气”。目前常使用的脱气方法有两种，即溶解平衡法和真空法。真空法根据获得真空的方法不同，分为水银托里托利真空法和机械真空法，目前最常用的机械真空法。
溶解平衡是基于亨利分配定律的一种械振荡法，在恒温条件下，将油样和平衡气体放入密闭容器内，通过机械震荡使油中的溶解气体脱出，在气、液两相中的分配达到平衡，利用色谱测试气相中各组分浓度，根据平衡原理导出的奥斯特瓦德系数得到油中各溶解气体的浓度。主要的影响因素有温度、气体性质、油化学组成等，优点是操作方便，人为影响因素小，重复性和再现性好，回收率高；缺点是要求仪器检测灵敏度高。
机械真空法是一种不完全脱气的方法，气体在油中的溶解度越大，其脱出率越低，在恢复常压的过程中，气体会有不同程度的回溶，在油中溶解度越大的气体，回溶会越多。在实际操作过程中，同一装置采用真空度不同或使用不同的脱气装置，会导致分析结果的差异。因此，使用该方法脱气前，需对其脱气率进行校验。
变径活塞泵全脱气法是一种改进的真空脱气法，通过变径活塞反复上下移动，对气体进行多次扩容、压缩，在真空条件下，脱气室的底部的电磁搅拌装置对油样搅拌，使油中溶解气体迅速析出，同时为加速气体转移，向脱气室连续补入少量氮气(或氩气)将脱出气体尽快转移到取气容器，提高了脱气率，实现了以真空为原理的全脱气。
脱气环节是分析结果差异的主要来源。使用真空法时，脱气室的体积和油样进样体积差越大越好；使用平衡溶解法时，在满足分析进样量的同时，要选择最佳气相、液相的两相体积比。气体脱出后，为避免气体与脱过气的油接触，因各组分回溶而影响分析结果，气体脱出后，需尽快转移到储气瓶或玻璃注射器中。
2.3 分析过程
所选用的气相色谱仪应有足够的灵敏度，仪器基线稳定，气相色谱仪色谱柱对各组分的分离程度满足分析要求，气体最小检浓度应满足CH4≤0.1 uL/L、H2≤5 uL/L、CO≤20 uL/L、CO2≤30uL/L。
测定时采用外标法对各组分进行定性和定量分析，为提高分析的准确度，除氢以外，一律采用混合标准气样进行标定。需选择由国家计量部门认证单位专门配制并经准确标定的外标气体，使用前应确认外标气体组分浓度适当且在有效期内。分析过程中应选择气密性好并经校注射器进样，在仪器标定和组分测定需要使用同一个注射器，在进样时进样体积应相同，以减少误差。
3 应用情况
运行中的电气设备一般只能按照周期停电进行检查，而变压器等密封设备根本看不到内部的情况。用气相色谱测定变压器油中溶解气体的组成与含量，诊断其内部存在的故障，通过设备内产气的累计性，可判断故障发展趋势；通过产气的加速性可判断故障严重程度；通过气体特征，可判断故障类型。使得故障得到及时处置，避免设备损坏和非计划停电而带来损失和事故；同时，还可以用来了解已经发生的设备事故性质和设备损坏程度，以便制定有效的检修措施。运用变压器油中溶解气体的成分与含量来判定运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电故障，是保障电力设备安全运行的一种重要手段，在电力行业中得到了广泛的应用。
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