采用特征氣體法結合可燃氣體含量法，可做出對故障性質的判斷，但還必須找出故障產氣組分含量的相對比值與故障點溫度或電場力的依賴關系及其變化規律。為此，人們在用特征氣體法等進行充油電氣設備故障診斷的過程中，經不斷的總結和改良，國際電工委員會(IEC)在熱力動力學原理和實踐的基礎上，相繼推薦了三比值法和改良的三比值法。我國現行的DL/T722-2000《導則》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，還應取決于氣體的相對含量；通過絕緣油的熱力學研究結果表明，隨著故障點溫度的升高，變壓器油裂解產生烴類氣體按CH₄→C₂H₆→C₂H₄→C2H₂的順序推移，并且H₂是低溫時由局部放電的離子碰撞游離所產生。基于上述觀點，產生以CH₄/H₂，C₂H₆/CH₄，C₂H₄/C₂H₆，C₂H₂/C₂H₄的比值為基礎的四比值法。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，在人們大量應用三比值法的基礎上，IEC對與編碼相應的比值范圍、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：根據充油電氣設備內油、絕緣在故障下裂解產生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相互依賴關系，從5種特征氣體中選取兩種溶解度和擴散系數相近的氣體組成三對比值，以不同的編碼表示；根據表1-1的編碼規則和表1-2的故障類型判斷方法作為診斷故障性質的依據。這種方法消除了油的體積效應的影響，使判斷充油電氣設備故障類型的主要方法，并可以得出對故障狀態較可靠的診斷。表1-1 和表1-2是我國DL/T722-2000《導則》推薦的改良的三比值法(類似于IEC推薦的改良的三比值法)的編碼規則和故障類型的判斷方法。

 同時，DL/T722-2000《導則》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備，氣體比值的極限依賴于設備的具體類型，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別，這說明放電的能量有所不同，必須對設備采取不同的措施。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簡便粗略的區別。

 注：1.上述比值在不同地區可稍有不同；
        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才增長有效；
        3.在互感器中CH₄/H₂＜0.2時為局部放電。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，而不對應于本表中的某個故障特征時，可認為是混合故障或一種新的故障。這個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。