鄭斌 馬海軍 馬夢鴿 張君浩 徐雅新 馬繼元

摘要：對于維持供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性來說，變壓器具有不可忽視的作用，可以很好的維持電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)的運行情況在很大程度上取決于變壓器的工作情況，因此，在電力系統(tǒng)運行時，要注重對變壓器工作情況的檢測和監(jiān)測，現(xiàn)階段我們常用的故障檢測方式包括電氣量檢測以及化學(xué)檢測。不過通常情況下，色譜分析診斷法的使用頻率較高，因為它可以更好的推進檢測工作的效率和質(zhì)量。本篇文章將圍繞色譜分析法在變壓器檢測工作中的運用展開分析。

關(guān)鍵詞：變壓器;故障;油色譜分析

引言

檢測和監(jiān)測都是變壓器設(shè)備的故障診斷措施，在實際的檢測工作中需要將很多不同的技術(shù)和措施進行結(jié)合，要從不同方面對變壓器進行檢測。對于變壓器來說，變壓器的使用性能會受到變壓器油中各種氣體的變化的影響，這時采用色譜分析法對變壓器油中的氣體占比進行分析可以幫助檢測人員更好的分析出變壓器潛在的隱患，這樣可以減少故障的發(fā)生頻率。

1變壓器故障類型包括

1.1過熱

通常情況下，絕緣問題會導(dǎo)致變壓器溫度過高，對于絕緣材料來說，長時間的使用會導(dǎo)致其由于內(nèi)外因素的作用發(fā)生分解，這時就無法很好的保護變壓器，導(dǎo)致變壓器溫度過高。除此以外，裸金屬或是固體絕緣物的問題過高也可能會導(dǎo)致變壓器溫度問題。

1.2放電

放電事故的發(fā)生是由于設(shè)備內(nèi)部發(fā)生了電效應(yīng)，一般來說可以根據(jù)內(nèi)部放電效應(yīng)的情況將其分為高能放電、低能放電和局部放電三種。

1.2.1高能放電。高能放電的特點在于其不會持續(xù)太長的時間，并且在發(fā)生之前沒有較為突出的表現(xiàn)，要注意的是伴隨著高能放電產(chǎn)生的有包含乙炔、氫氣、甲烷和乙烯的氣體。

1.2.2低能放電。低能放電存在一定的間歇性，并且低能放電維持的時間也較短，和高能放電類似的是在低能放電時同樣會產(chǎn)生類似氣體，不過該氣體中氫含量較低，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因在于這種故障發(fā)生時不會產(chǎn)生過多的能量。低能放電故障的頻發(fā)區(qū)域一般位于套管導(dǎo)電管、均壓圈、引線局部或是鐵心接地片等地方，誘發(fā)原因一般為接觸不良，因此在設(shè)備工作時要注重對這些地方的監(jiān)測。

1.2.3局部放電。局部放電的特點是產(chǎn)生的氣體主要以氫氣和甲烷為主，這種故障的誘發(fā)原因一般是缺乏對設(shè)備的維護工作、設(shè)備在長時間的運行下和外界接觸下導(dǎo)致受潮問題以及設(shè)備自身質(zhì)量存在問題。其次，局部放電產(chǎn)生的氣體中也會含有少許乙炔氣體。

1.3絕緣受潮

絕緣設(shè)備在運行過程中會發(fā)生受潮問題，這會在很大程度上影響設(shè)備的使用性能，降低了其對設(shè)備的保護作用，從而誘發(fā)故障，這一故障發(fā)生時，會產(chǎn)生大量的氫氣，但其他氣體含量不會受到較大的影響，當(dāng)這種故障問題發(fā)生時要著重觀察芳烴的含量，不同品牌的油其芳烴的含量也會存在區(qū)別，這要根據(jù)氣體的實際情況進行判斷。所以在開展故障問題的診斷工作時，要密切關(guān)注和該故障相關(guān)的因素。

2色譜分析診斷的基本程序

色譜分析法對氣體含量的要求較為嚴格，在結(jié)束氣體含量的測量工作后，要嚴格的根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行對比，分析其中的不同，依據(jù)分析結(jié)果對故障進行分析。

2.1比較氣體的含量情況和標(biāo)準(zhǔn)情況之間的不同，依據(jù)氣體的實際含量對故障類型進行判斷。

2.2對其產(chǎn)生的速率進行測算，這樣可以更加明確的判斷故障的發(fā)展情況。

2.3分析和測算三比值的情況，并根據(jù)測算結(jié)果判斷變壓器的故障情況。

2.4了解和分析設(shè)備過去的運行史，同時聯(lián)系其他分析結(jié)果全方面開展對設(shè)備的診斷工作。

3氣體含量達到注意值時故障分析方法

3.1在完成氣體真實含量與注意值之間的對比后，要提高對超出注意值氣體的重視程度，但是它不能作為判斷故障類型的主要依據(jù)，這是由于7將不同故障區(qū)別開的依據(jù)并不是超出注意值的范圍，而是要根據(jù)數(shù)值的增長情況全面的分析故障特質(zhì)和類型，確定是否存在故障的前提是數(shù)值的增長速率是否達到了10%。要注意的是在進行故障判斷時要考慮其他非故障原因?qū)怏w高于注意值的影響情況，從而提高判斷的準(zhǔn)確性。

3.2在開展工作時變壓器的故障檢查工作時，要先明確注意值和停運值之間存在著很大的區(qū)別，二者之間并沒有呈現(xiàn)絕對的關(guān)聯(lián)性，因此如果進行檢查時排除了電路問題同時也排除了絕緣問題，就可以先停止變壓器工作然后再繼續(xù)檢查工作。

3.3在開展油色譜分析檢查時，當(dāng)確定了油中氫氣和烴類氣體被控制在了一個合理的范圍內(nèi)，就可以先暫時忽略故障情況，將變壓器的運行狀態(tài)判斷為正常的運行狀態(tài)。

3.4對于變壓器的外部絕緣保護體來說，它的工作環(huán)境相對暴露，在變壓器的長時間的運行下，外界環(huán)境會對外部結(jié)緣體產(chǎn)生一定的影響，所以說如果發(fā)現(xiàn)油中產(chǎn)生了一氧化碳和二氧化碳，就要密切關(guān)注其含量以及其對比值。對于二者的含量來說，外界很多因素都會對其造成影響，除此以外，在變壓器的不同狀態(tài)下（包括開放狀態(tài)和密閉狀態(tài)）二者的比值也會存在一定的區(qū)別，所以說在進行注意值的確定時要根據(jù)實際情況具體分析。

4根據(jù)三比值法分析判斷方法

在對設(shè)備故障進行分析診斷時如果采用三比值的方法要考慮到以下問題，第一是要明確三比值的構(gòu)成是根據(jù)C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6的值計算結(jié)果，之后再根據(jù)具體的分析和統(tǒng)計判斷故障類型，在進行分析和應(yīng)用時要考慮以下幾個方面：

4.1如果油中氣體含量處于合理的范圍內(nèi)，這時不適用三比值法。

4.2對比三比值方法進行分析之后，當(dāng)特征氣體高于注意值時，氣體成分的濃度超于分析方法靈敏度極限值的十倍時，就要采用其他合理的分析方法對存在于設(shè)備內(nèi)部的故障問題進行分析和判斷，然后才適用三比值法展開分析。如果在使用三比值法進行分析之前沒有對設(shè)備內(nèi)部的故障存在情況進行判斷，就會大大降低判斷的準(zhǔn)確性，同時會帶來一定的經(jīng)濟損失和精力消耗，增加人力、物力和精力。

5發(fā)展應(yīng)用展望

5.1變壓器油色譜在線分析檢測裝置

利用油色譜在線分析方法對設(shè)備故障類型進行確定可以在一定程度上提高變壓器風(fēng)險和缺陷判定的準(zhǔn)確性，油色譜在線分析裝置的運行可以在一定程度上完成對設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測工作，極大的方便了對設(shè)備缺陷發(fā)展程度和速度的監(jiān)測，幫助工作人員更好的分析、了解和研究設(shè)備存在的問題和故障，這就使得油色譜分析實現(xiàn)了由周期性向隨時性狀態(tài)分析的轉(zhuǎn)變，這也是變壓器檢修中的一大特點，可以說這在很大程度上促進了工作的高效率完成，同時大大的提高了故障判定的嚴謹性和可靠性。

5.2便攜式油色譜分析裝置

和實驗室的油色譜分析方法相比，簡單便攜的油色譜分析方法在技術(shù)上并沒有過多的改變，不過簡單便攜的油色譜分析方法在很大程度上實現(xiàn)了分析地的轉(zhuǎn)移。它將實驗室分析方法轉(zhuǎn)變?yōu)榱爽F(xiàn)場分析判斷，這大大提高了故障判斷和診斷的及時性，提高了工作的效率，現(xiàn)階段狀態(tài)檢修設(shè)備的發(fā)展逐漸走上正軌，因此便攜式油色譜分析裝置也會得到一定程度的提高，不斷提高該裝置和技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

結(jié)束語

油色譜分析方法可以提高對變壓器潛在風(fēng)險和故障判斷的準(zhǔn)確性，不過在實際的分析和判斷中，不可一味的依照標(biāo)準(zhǔn)進行判斷，要結(jié)合實際情況以及故障的發(fā)展情況，除此以外，要結(jié)合外部電氣試驗數(shù)據(jù)以及設(shè)備運行時存在的隱患和問題進行分析，根據(jù)實際情況展開具體的操作。除此以外要發(fā)揮油化學(xué)檢測的優(yōu)勢以及其靈敏性的優(yōu)勢，最大程度上發(fā)揮其作用，提高故障判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，同時盡可能在第一時間制定有效的解決方案，維持變壓器運行的穩(wěn)定性、提高其使用期限。

參考文獻：

[1]牟雪梅，馬靜潔.變壓器油色譜分析及故障判斷[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（31）：186.

[2]國文亮，胡毅.變壓器在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)研究[J].電腦知識與技術(shù)，2015，11（05）：237-238+243.

[3]牛曉琴.應(yīng)用變壓器油色譜分析判斷變壓器故障研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（31）：6.

[4]相中華，李麗.一例利用變壓器色譜分析方法對變壓器潛伏故障判別的應(yīng)用[J].變壓器，2011，48（07）：72-73.