牟雪梅+馬靜潔

摘 要：在當(dāng)前電力系統(tǒng)中變壓器應(yīng)用十分普遍，變壓器作為電壓調(diào)控裝置，其運(yùn)行的好壞會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行帶來(lái)直接的影響。因此要提高變壓器運(yùn)行的質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，充分利用變壓器油色譜分析來(lái)辨識(shí)變壓器存在的故障隱患，保證變壓器運(yùn)行的安全性和可靠性。文中從變壓器色譜分析的原理入手，對(duì)如何進(jìn)行色譜分析進(jìn)行了探討，并進(jìn)一步對(duì)變壓器油色譜分析在判斷故障中的重要意義進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：變壓器；油色譜分析；變壓器油；故障判斷；意義

前言

變壓器在正常運(yùn)行過(guò)程中，變壓器油隨著溫度的變化會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。而且在變壓器發(fā)生故障時(shí)，變壓器油產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)更為明顯，油色也會(huì)隨之發(fā)生較大的變化。因此可以針對(duì)變壓器油變化的情況，利用色譜分析方法來(lái)判斷變壓器的故障，并針對(duì)不同的油色變化來(lái)區(qū)分出變壓器故障的種類，從而根據(jù)不同的故障類型采取相應(yīng)的處理措施，提高變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 變壓器油色譜分析的原理

變壓器運(yùn)行過(guò)程中，變壓器油加上特殊的絕緣材料能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的絕緣，從而保證變壓器各部件的安全運(yùn)行。變壓器油作為一種油質(zhì)原料，主要烴類有機(jī)物組成，在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，由于內(nèi)部電流轉(zhuǎn)換會(huì)使變壓器油發(fā)生一定的化學(xué)變化，特別是運(yùn)行中的變壓器油在熱度增高情況下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而改變?cè)械幕瘜W(xué)構(gòu)成元素性質(zhì)，分解出一些氣體。這些產(chǎn)生的氣體會(huì)溶解在變壓器油中，從而使變壓器油的色譜發(fā)生一定的改變。一旦變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，此時(shí)變壓器油質(zhì)顏色變化也較為劇烈，而且有較多的氣體產(chǎn)生，這種情況下變壓器油色譜變化情況會(huì)在色譜上呈現(xiàn)出來(lái)，針對(duì)變壓器油質(zhì)顏色的差別所體現(xiàn)出來(lái)的色譜變化也會(huì)存在不同，根據(jù)色譜變化情況來(lái)辨識(shí)變壓器的不同故障。

2 如何進(jìn)行變壓器油色譜分析

2.1 取出一定量的變壓器油

利用變壓器油色譜分析變壓器故障種類時(shí)，在取樣過(guò)程中使用試管或是注射器來(lái)取出適量的變壓器油，并將取出的樣品裝在容器中進(jìn)行備用。

2.2 分離變壓器油中氣體

將裝在容器中備用的變壓器油倒入到真空脫氣裝置中，將變壓器油中的液體和氣體進(jìn)行分離處理。通過(guò)將變壓器中的氣體和液體進(jìn)行有效分離，然后針對(duì)氣體的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行故障檢測(cè)。

2.3 通過(guò)鑒定器檢測(cè)

在對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要使用鑒定器來(lái)檢測(cè)脫氣裝置中分離出來(lái)的氣體，從而鑒定出氣體化學(xué)成分和構(gòu)成等相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)所得到的數(shù)據(jù)還要進(jìn)行電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，這樣才能更好的進(jìn)行故障分析。

2.4 判斷故障種類

鑒定器鑒定出變壓器油中氣體的性質(zhì)和類型后，利用所得到的數(shù)據(jù)來(lái)判定變壓器內(nèi)部存在的故障，從而針對(duì)不同故障采取有效的修復(fù)措施，確保變壓器運(yùn)行的安全。

3 油色譜分析在故障判斷中的應(yīng)用

（1）故障下產(chǎn)氣的特征

變壓器一旦內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，其所產(chǎn)生的氣體性質(zhì)會(huì)發(fā)生一定的變化。因此可以根據(jù)所產(chǎn)生氣體的性質(zhì)和屬性等來(lái)對(duì)故障進(jìn)行辨別，如在放電情況下會(huì)產(chǎn)生氫氣、高溫情況下會(huì)產(chǎn)生乙烯、電弧放電時(shí)會(huì)有乙炔氣體產(chǎn)生。針對(duì)所產(chǎn)生的氣體特征來(lái)對(duì)故障進(jìn)行判斷。

（2）故障下產(chǎn)氣的速率

在變壓器油中溶解的可燃性氣體在電場(chǎng)與熱環(huán)境下會(huì)進(jìn)行分解，而且氣體產(chǎn)生的速度也會(huì)加快。因此在對(duì)變壓器是否存在故障進(jìn)行判斷時(shí)，可以根據(jù)變壓器油中氣體含量及增長(zhǎng)速度進(jìn)行判斷。一旦變壓器存在故障時(shí)，在對(duì)故障判斷時(shí)可能參考變壓器油中氣體產(chǎn)生的速度，以此為依據(jù)來(lái)判斷故障具有科學(xué)性和合理性。

（3）故障產(chǎn)氣速率判斷法

a.當(dāng)需要對(duì)變壓器是否存在故障進(jìn)行判斷時(shí)，可以根據(jù)變壓器油中總烴含量及產(chǎn)氣速率，利用油色譜分析來(lái)對(duì)故障類型進(jìn)行判斷。根據(jù)油色譜分析所得到的變壓器油中總烴絕對(duì)值及總烴產(chǎn)氣速度都低于注意值時(shí)，可以判斷變壓器正常，沒(méi)有故障發(fā)生。

b.總烴大于注意值，但不超過(guò)注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器有故障，但發(fā)展緩慢，可繼續(xù)運(yùn)行并注意觀察。

c.總烴大于注意值，但不超過(guò)注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率為注意值的1～2倍，則變壓器有故障，應(yīng)縮短試驗(yàn)周期，密切注意故障發(fā)展。

d.總烴大于注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率大于注意值的3倍，則設(shè)備有嚴(yán)重故障，發(fā)展迅速，應(yīng)立即采取必要的措施，有條件時(shí)可進(jìn)行吊罩檢修。

（4）故障下產(chǎn)氣的累計(jì)性

一旦運(yùn)行中的變壓器存在一些潛伏性問(wèn)題時(shí)，則在變壓器油中會(huì)有一些氣體產(chǎn)生，并溶解在變壓器油中。當(dāng)油中溶解的氣體達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，會(huì)有氣泡隨之產(chǎn)生，因此根據(jù)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)氣的累計(jì)量能夠?qū)ψ儔浩鞴收线M(jìn)行判斷。

（5）在利用色譜對(duì)變壓器故障進(jìn)行分析時(shí)，數(shù)據(jù)做為必要的參考，但僅僅依托于數(shù)據(jù)合理即對(duì)故障進(jìn)行判斷是不科學(xué)的，還需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器存在的故障隱患。但當(dāng)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在較大波動(dòng)時(shí)，需要增加采樣分析頻率，確保分析結(jié)果的科學(xué)性。

（6）在利用色譜分析時(shí)，當(dāng)色譜結(jié)果存在差異時(shí)，工作人員需要對(duì)此要充分重視，對(duì)導(dǎo)致發(fā)生此種情況的問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，并利用所得到的結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并針對(duì)各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行深入分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效辨識(shí)。

4 變壓器油色譜分析在故障判斷中的意義

4.1 維持變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)

變壓器的正常運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有重要的影響，所以要確保變壓器處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下。通過(guò)對(duì)變壓器油的色譜分析，能夠及時(shí)的了解到變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而有針對(duì)性的制定解決對(duì)策。色譜分析對(duì)于維持變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的意義，所以為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，通常會(huì)使用色譜分析的方法對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.2 及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障

變壓器的維護(hù)工作是變壓器運(yùn)行管理中的重要工作內(nèi)容，其主要目的就是確保變壓器的健康穩(wěn)定運(yùn)行，避免因?yàn)榘l(fā)生故障而影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。所以通過(guò)色譜分析，能夠及時(shí)的獲取變壓器的潛在故障，為維修人員提供維修依據(jù)，從而提前消除故障隱患，避免故障的發(fā)生，為變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。

5 結(jié)束語(yǔ)

變壓器運(yùn)行的狀態(tài)是否正常，可以利用油色譜分析方法，根據(jù)油色的變化情況來(lái)進(jìn)行辨識(shí)，這是當(dāng)前變壓器運(yùn)行過(guò)程中普遍使用的一種監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)對(duì)變壓器油色變化的有效監(jiān)測(cè)來(lái)對(duì)變壓器工作狀態(tài)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行中存在的故障隱患，提高變壓器運(yùn)行的安全性和可靠性，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

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