摘要：绝缘油防控了异常形态的外在干扰，选取优良的绝缘油是应当注重的。针对绝缘油，采纳了色谱分析以此来探测油液的色谱特性，提升绝缘油本身的质量。本文主要对提高绝缘油色谱分析判断准确率进行分析探讨。详细介绍了绝缘油油中溶解气体色谱分析方法以及“三比值”判断法，并以220 k V 外海变电站主变和新会双水发电厂主变的故障诊断为例进行分析，最后总结了应用特征气体的“三比值”法时必须加以注意的几个问题。
关键词：绝缘油；色谱分析；故障诊断
前言
绝缘油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物。由于设备故障与油中溶解气体相对含量之间的关系较复杂，单凭色谱分析结果判断故障的确切部位是不现实的，还应综合电气试验、检修、运行、负荷、附属设备等各方面的情况，具体问题具体分析，根据其变化规律，才有可能预测故障的确切部位及其故障的严重程度，对保障电力设备的安全稳定运行起到积极作用。
一、绝缘油的价值
电力系统配有日常可选用的绝缘油，这种油液被留存至指定好的用电设备。从总体来看，绝缘油可确保常规的电力构件性能，防控缓慢的装置磨损。由此可见，电力绝缘油拥有自身的必要价值。首先，作为绝缘材料，电力绝缘油首先可用作绝缘，防控电荷的伤害。从绝缘特性看，运转状态下的各类设备都会附带电荷。添加了绝缘油，是为防控某一时点的电流及电压击打因而损毁外在表层。这是由于，电力设备有着本身较高的运转负荷，绝缘油含有优良的绝缘特性以此来妥善防控外在的流通电流[1]。这样做，防控了过载态势的设备被损毁，有序保护系统。高峰耗电期内，若突发了某一故障则会减低总体架构内的绝缘特性，减弱根本的内在性能。涂抹绝缘油液以后，额外负荷即可被减低，由此也避免故障。其次，绝缘油可用作冷却。电力体系预设了高低温彼此的互换，针对这种流程增添绝缘油品，冷却了原本的电力体系。经过油液的冷却，慎重防控了超标情形的设备运转，限定了最合适的温度。润滑油添加了某比值的抗氧剂，依照设定好的比例着手调配了油液。
二、220 k V 外海站#1主变的故障诊断
2008 年6月，对220 k V外海站主变进行大修及冷却系统改造施工，该主变是沈阳变压器有限公司生产，型号：SFPSZ7—180000/220，1994年11月出厂，1996年12月 18 日投入运行，1998年6月由于变压器油介损不合格进行滤油处理；2002 年 1月高压试验发现主变有变形；2007年11月9日油中溶解气体色谱分析，首次发现有乙炔 0.2 μL/L。2008 年5月27日，我们取油样进行“大修前”的油样全分析，其中色谱分析发现乙炔与乙烯明显增加了：乙炔含量由2008 年2月26日0.2 μL/L 增加到2.4 μL/L；乙烯含量由 2.3 μL/L 增加到7.1 μL/L，初步判断变压器内部有过热故障。与此同时高试班测得主变的铁芯绝缘电阻为0 MΩ，怀疑主变存在铁芯多点接地故障。厂家对主变进行吊罩，检修中发现 220 k V 侧 C 相铁芯下侧铁屏蔽垫块接碰铁芯形成连通性接地故障点。这就是色谱分析中乙炔与乙烯明显增加的原因，同时也是高试班测得主变的铁芯绝缘电阻为0 MΩ 的缘故。因为铁芯多点接地，接地回路产生一定的电流，导致局部过热，增加铁芯损耗，损坏固体绝缘，使变压器油分解而产生故障气体———乙炔与乙烯。2008年7月2日大修后的220 k V 外海站主变投入运行，2008年8月4日油中发现有痕量乙炔，几次跟踪油中色谱分析，结果都有痕量乙炔。我认为这些乙炔肯定是上次发生过热时，变压器内部材料吸附的乙炔在运行过程中慢慢释放到变压器油中的缘故。2009年6月，高试班对外海站 #1 主变进行试验，铁芯接地电流高达20 A，大大超过了规程要求的小于0.1 A；从油中色谱分析也可以看出油过热导致特征气体乙烯的增长变化情况；我们加强色谱分析，2009年9 月进行限流措施后，乙烯没有继续增长，稳定在13μL/L 左右，外海站主变在安全运行中。
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三、提高判断准确率措施
（一）强化人员培训，减少由于人员技术原因造成的误差
邀请了专家至现场指导和实作培训；多参加培训交流，完成油务人员上岗取证和技能鉴定培训，平常加强进针的练习；取样时，应保证油品全密封，无受潮的现象，记录当时的环境温、湿度和油品温度，取样过程中油样应平缓流入，防止气泡产生，禁止人为对注射器施加外力[2]。进样时，应尽量避免减少进样中气体流失造成的误差，量取准确的进样体积，进样中保证三快，即：进针快、准；推针快；拔针快，保持整个动作的连贯性，争取做到在三秒内完成进针。
（二）注重总烃浓度注意值
我们要正确认识总烃浓度“注意值”。“注意值”含义是指其浓度达到该值时应缩短追踪分析周期和考察产气速率，不应视为故障标准。当总烃浓度达到“注意值”而相应产气速率还未到“注意值”时，一般还不能判断为故障。反之，虽然总烃浓度在 100～150μL/L，但其产气速率达到或超过了“注意值”时很可能存在故障。特别应注意对于高电压大容量的变压器，油中溶解气体一旦出现含有乙炔就必须加倍重视，缩短色谱分析周期，加强追踪，加强监视，当然最好安装变压器油在线色谱系统进行监测，以确保电力设备的安全可靠运行。
（三）加强设备维护，减少设备、器皿造成的误差
配置专用取样阀接头，选择气密性好并经校准的注射器，量取准确的进样体积；保证玻璃器皿的洁净度，取样注射器使用前，按顺序用有机溶剂、自来水、蒸馏水洗净，在105℃温度下充分干燥，干燥冷却至常温后，用小胶头盖住头部并放入干燥皿中存放待用；防止色谱仪受潮，每季度对设备进行重复性进行测评，每年应对进行设备比对。振荡气体时按振荡频率275次/min、振幅35mm、恒温50℃设置，选择合格的氢气、空气和载气，保证气体纯度均能达到99.995%[3]。
（四）其他注意事项
（1）只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障时，气体比值才是有效的对气体含量正常，且无增长趋势的设备，三比值没有意义。同时气体含量较小时，容易误判断，不宜采用“三比值”法。（2）特征气体的比值应在故障下不断产气的进程中进行监视才有意义。如果故障产气过程停止或设备停运，判断会有误差。（3）假如气体的比值与以前的不同，那么就是可能有新的故障重叠在老故障上。为了得到仅仅相应于新故障的气体比值，要从最后一次分析结果中减去上一次的分析数据，并重新计算比值。在进行比较时，要注意在相同的负荷和温度等情况下以及在相同的位置取样。（4）对于多种故障的联合作用，在“三比值”法的典型例子中可能找不到对应的组合，必须对这种不典型的比值组合作具体分析，从中可以得到故障复杂性和多重性的启示。
总结
目前，绝缘油色谱分析在电力系统已广泛应用。其优点是：可以在不停电的情况下对充油设备实施状态检修；可以在瓦斯保护未动作的情况下利用溶解于油中的特征气体分析充油设备的潜伏性故障；可以不断跟踪检测判断故障类型和发展趋势。因此，色谱分析已经越来越引起各专业人员的重视。
参考文献：
[1]李阳. 绝缘油色谱分析在变压器故障判断中的应用[J]. 科技展望，2016，26（32）：124.
[2]李永恒，赵荻帆，赵宇龙，路鑫. 绝缘油中溶解气体分析及故障诊断探讨[J]. 江西建材，2014，（06）：218.
[3]万志强. 绝缘油色谱分析与故障诊断[J]. 机电信息，2015，（24）：89-90.
论文作者:李婷,和小波,杜娜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：色谱论文; 故障论文; 气体论文; 比值论文; 乙炔论文; 绝缘油论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第22期论文;