采用特征氣體法結(jié)合可燃?xì)怏w含量法，可做出對故障性質(zhì)的判斷，但還必須找出故障產(chǎn)氣組分含量的相對比值與故障點(diǎn)溫度或電場力的依賴關(guān)系及其變化規(guī)律。為此，人們在用特征氣體法等進(jìn)行充油電氣設(shè)備故障診斷的過程中，經(jīng)不斷的總結(jié)和改良，國際電工委員會(huì)(IEC)在熱力動(dòng)力學(xué)原理和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，相繼推薦了三比值法和改良的三比值法。我國現(xiàn)行的DL/T722-2000《導(dǎo)則》推薦的也是改良的三比值法。
    一、三比值法的原理
    通過大量的研究證明，充油電氣設(shè)備的故障診斷也不能只依賴于油中溶解氣體的組分含量，還應(yīng)取決于氣體的相對含量；通過絕緣油的熱力學(xué)研究結(jié)果表明，隨著故障點(diǎn)溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體按CH₄→C₂H₆→C₂H₄→C2H₂的順序推移，并且H₂是低溫時(shí)由局部放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生。基于上述觀點(diǎn)，產(chǎn)生以CH₄/H₂，C₂H₆/CH₄，C₂H₄/C₂H₆，C₂H₂/C₂H₄的比值為基礎(chǔ)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熱分解的溫度范圍，于是IEC降其刪去而推薦采用三比值法。隨后，在人們大量應(yīng)用三比值法的基礎(chǔ)上，IEC對與編碼相應(yīng)的比值范圍、編碼組合及故障類別做了改良，得到目前推薦的改良三比值法(以下簡稱三比值法)。
    由此可見，三比值法的原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從5種特征氣體中選取兩種溶解度和擴(kuò)散系數(shù)相近的氣體組成三對比值，以不同的編碼表示；根據(jù)表1-1的編碼規(guī)則和表1-2的故障類型判斷方法作為診斷故障性質(zhì)的依據(jù)。這種方法消除了油的體積效應(yīng)的影響，使判斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法，并可以得出對故障狀態(tài)較可靠的診斷。表1-1 和表1-2是我國DL/T722-2000《導(dǎo)則》推薦的改良的三比值法(類似于IEC推薦的改良的三比值法)的編碼規(guī)則和故障類型的判斷方法。

 同時(shí)，DL/T722-2000《導(dǎo)則》還提示利用三對比值的另一種判斷故障類型的方法，即溶解氣體分析解釋表(表1-3)和解釋簡表(表1-4)。
    表1-3是將所有故障類型分為6種情況，這6種情況適合于所有類型的充油電氣設(shè)備，氣體比值的極限依賴于設(shè)備的具體類型，可稍有不同；表1-3顯示D1和D2兩種故障類型之間既有重疊又有區(qū)別，這說明放電的能量有所不同，必須對設(shè)備采取不同的措施。表1-4給出了粗略的解釋，對于局部放電，低能量或高能量放電以及熱故障可有一個(gè)簡便粗略的區(qū)別。

 注：1.上述比值在不同地區(qū)可稍有不同；
        2.以上比值在至少上述氣體之一超過正常值并超過正常值增長速率時(shí)才增長有效；
        3.在互感器中CH₄/H₂＜0.2時(shí)為局部放電。在套管中CH₄/H₂＜0.7為局部放電；
        4.氣體比值落在極限范圍之外，而不對應(yīng)于本表中的某個(gè)故障特征時(shí)，可認(rèn)為是混合故障或一種新的故障。這個(gè)新的故障包含了高含量的背景氣體水平。在這種情況下，本表不能提供診斷。但可以使用圖示法給出直觀的、在本表中最接近的故障特征。