（四川中电福溪电力开发有限公司 四川宜宾 644000）
摘要：随着我国社会经济的不断发展，对于变压器的运行质量、效率和经济提出了更多的标准，以往的检测手段并不能很好地发现其变压器内部隐藏的故障，造成企业的经济损失。但是油中溶解气体色谱分析法的应用，能够针对于变压器的异常情况，进行及时的发现，同时也能判断出故障的类型和产生的原因，有效地促进了我国生产水平的提升。鉴于此，文章重点就变压器故障油色谱诊断技术应用要点进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：变压器；色谱诊断；故障分析；研究
引言
变压器油色谱分析仪是目前常用于检测充油电力设备的放电、过热现象的仪器，是保证电网安全运行的有效手段，主要作用是变压器的安全维护。但是分析过程复杂且繁琐，要想更好地保证分析的结果，就要在提升实验人员操作知识、实验技能和专业水平的同时，完全按照《变压器油中溶解气体分析和判断导则》进行操作，从而更好的达到应用目的。
1变压器故障油色谱诊断的原理和意义
1.1变压器故障油色谱诊断的原理
变压器的设计原理中，绝缘工作的设计主要是通过变压器油和绝缘材料来进行，变压器油加上特殊的绝缘材料，能够在变压器的正常工作中，有效地对电流进行绝缘，维持变压器内其他部件的正常工作。而变压器油是从石油原油中分离出来的一种油质，因此变压器油也包含了石油的构成元素烷烃、环烃族饱和烃等化学有机物。变压器在正常的工作过程中，内部的电流转换等化学反应会对变压器油的化学性质产生一定的改变。处于运行中的变压器，在运行过程中各种因素的影响，其绝缘材料和变压器油原有的化学性质会受到不同程度的破坏，导致一些性质上的变化发生，特别是变压器油在变压器运行过程中其受在温度过高时发生化学变化，使其原有的化学构成元素出现改变，有一些气体得到分解出来。变压器油在长时间的使用过程中，其化学性质发生改变产生气体，这些气体充分的融入到油质中，导致变压器油的色谱发生改变，呈现出来的颜色也会有所不同，特别是在变压器发生故障时，变压器油的颜色则会变化的更为突出，主要是由于在故障时，变压器油与绝缘材料会有化学反应发生，导致更多的气体产生，使变压器油的色谱变化更为明显。由于故障的不同，变压器油质所表现出来的颜色也会存在差异。由于变压器油与故障之间的这种变化关系，所以可以利用色谱分析来对变压器故障种类进行判断，确保及时找到故障的原因并尽快解决。
1.2变压器故障油色谱诊断的意义
第一，维持变压器正常运转。变压器的正常运行对于电力系统的运行状态有重要的影响，所以要确保变压器处于稳定的运行状态下。通过对变压器油的色谱分析，能够及时的了解到变压器的运行状态，有针对性的制定解决对策，可见色谱分析对于维持变压器的正常运转具有重要的意义；第二，及时发现潜在故障。变压器的维护工作是变压器运行管理中的重要工作内容，其主要目的就是确保变压器的健康稳定运行，避免因为发生故障而影响到电力系统运行安全性和可靠性，所以通过色谱分析，能够及时的获取变压器的潜在故障，为维修人员提供维修依据，提前消除故障隐患，避免故障的发生，为变压器的稳定运行创造有利的条件。
2变压器的故障分析
2.1变压器热故障分析
变压器的故障类型比较多，受到的因素影响不同在故障的类型上也有着不同，变压器的故障总的来说能够分成两种类型，一个就是过热故障，一个就是放电故障。首先从过热故障的层面进行分析，过热故障主要是接触不良所致，以磁路和导体故障为主要的表现形式，这一过热故障在没有涉及到固体绝缘的时候，所产生的气体就是低分子烃类气体，在温度相对比较低的时候，烃类气体的占比就比较大。
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2.2变压器放电故障分析
变压器故障中的另一故障类型就是放电故障，在这一类型故障当中的放电类型也比较多，主要有火花放电故障以及局部放电故障和电弧放电故障几个故障类型，其中火花放电故障主要就是间隙性的放电故障，变压器内火花放电主要是发生在引线以及套管储油柜对电位没有固定的套管导电管放电。在变压器内发生了火花放电的时候，油中的溶解提起特征气体主要就是以C2H2、H2为主，在这一故障的能量层面相对比较小，通常含烃的量并不是很高。而在油当中所溶解的C2H2在总烃中的比例达到25％-90％。另外，在放电故障当中的电弧放电故障层面，主要是通过线圈匝以及层间穿较为常见。然后就是引线出现断裂，电弧故障的主要特征就是产气比较迅速，其量也比较大。在变压器的内部发生了电弧放电故障的时候，在油当中溶解故障特征气体主要就是C2H2、H2，由于故障发生的比较迅速，所以气体还没融入到油当中就已经释放到气体继电器当中了，这样在油中溶解气体组分含量就要比故障点位置和时间有着紧密的联系。除此之外，局部放电故障的类型也是比较突出的故障类型，主要就是在绝缘油纸绝缘当中有着气隙的时候，气体介电系数小击穿了场强比油和纸都低，实际运行中就比较容易出现局部放电的故障，这比较容易造成绝缘纸层的损坏，很容易发生严重的事故等。
3变压器故障油色谱诊断技术应用要点
3.1故障下产气的速率
在变压器油中溶解的可燃性气体在电场与热环境下会进行分解，而且气体产生的速度也会加快，因此在对变压器是否存在故障进行判断时，可以根据变压器油中气体含量及增长速度进行判断。一旦变压器存在故障时，在对故障判断时可能参考变压器油中气体产生的速度，以此为依据来判断故障具有科学性和合理性。
3.2故障产气速率判断法
第一，当需要对变压器是否存在故障进行判断时，可以根据变压器油中总烃含量及产气速率，利用油色谱分析来对故障类型进行判断。根据油色谱分析所得到的变压器油中总烃绝对值及总烃产气速度都低于注意值时，可以判断变压器正常，没有故障发生；第二，总烃大于注意值，但不超过注意值的3倍，总烃产气速率小于注意值，则变压器有故障，但发展缓慢，可继续运行并注意观察；第三，总烃大于注意值，但不超过注意值的3倍，总烃产气速率为注意值的1-2倍，则变压器有故障，应缩短试验周期，密切注意故障发展；第四，总烃大于注意值的3倍，总烃产气速率大于注意值的3倍，则设备有严重故障，发展迅速，应立即采取必要的措施，有条件时可进行吊罩检修。
3.3故障下产气的累计性
如果运行中的变压器存在一些潜伏性问题时，则在变压器油中会有一些气体产生，并溶解在变压器油中。当油中溶解的气体达到饱和状态时，会有气泡随之产生，因此根据故障发生时产气的累计量能够对变压器故障进行判断。在利用色谱对变压器故障进行分析时，数据做为必要的参考，但仅仅依托于数据合理即对故障进行判断是不科学的，还需要对数据进行对比，及时发现变压器存在的故障隐患。但当分析时发现数据存在较大波动时，需要增加采样分析频率，确保分析结果的科学性。
结束语
综上所述，变压器工作是否正常，可以通过油色的变化情况真实的反应出来，色谱分析法是当前电力系统对变压器运行状况进行监测较为常用的方法，通过色谱分析可以有效的根据变压器油色变化来对变压器的工作状态进行有效掌握，所以通过掌握色谱分析方法来对变压器油色进行辨别，可以有效的维护变压器运行的稳定性和安全性，及时排除变压器存在的隐患，确保电力系统能够安全稳定的运行。
参考文献：
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[3]曹基军.基于油色谱分析的变压器故障检测[D].湖北工业大学，2016.
论文作者:李强,聂敬燕,马万民
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/30
标签：变压器论文; 故障论文; 色谱论文; 气体论文; 发生论文; 类型论文; 速率论文; 《河南电力》2019年4期论文;