摘要：在电力系统的实际运行过程中，变压器是重要的设备，变压器运行过程会随着时间的推移，使其内部的变压器油会发生一系列化学变化，但在出现变压器故障的情况下，变压器油的化学变化程度会有所增加，且不同的故障会使得变压器油呈现出的颜色具有一定的差异性。因此，为了有效地判断变压器故障的种类，相关技术人员可以利用色谱分析法，这样不仅能够确保及时地修复变压器故障，还能够实现电网系统运行的安全性和稳定性。
关键词：变压器；油色谱分析；变压器油；故障判断
1油色谱在线监测的基本原理
依据世界各国现存变压器油气体的在线监测设施，得到了变压器油中气体在线监测原理图。启动测量时，气体的分离阀门首先由控制装置启动，静置一段时间之后，便将气体样本通入阀门中，在这个时间段便能完成电路运行、测量等。随后，便要关闭自动阀门，机器需处于待机状态。此指令是CPU发出的，控制工作由继电器完成，确保装置的速度。变压器油中的检测设施具体有：检测气体的设备、分离油气的设备、诊断设备以及处理、控制设备。
2应用色谱分析故障判断过程中的意义
在电力系统运行过程中，变压器设备故障会在很大程度上阻碍电力企业的发展，影响人民群众的生活和工作。相关技术人员在判断变压器故障的过程中，应该注重色谱分析法的应用，为电力系统运行的稳定性提供保障。因此，色谱分析法在变压器故障判断故障中发挥着重要的作用。
2.1有利于维持变压器的正常运转
在分析变压器故障的过程中，相关技术人员需要应用变压器油色谱方法，这种方法在变压器的稳定运行发挥着十分重要的作用，有利于维持变压器的正常运转，为维护电力系统运行的稳定性提供保障。除此之外，变压器油色谱分析法的应用，使得相关技术人员更加了解变压器的实际运行状况，推动电力系统的安全运行，促进电力企业的快速发展。
2.2有利于及时发现潜在的故障
相关技术人员应用色谱分析法在判断变压器故障过程中，能够及时发现变压器中存在的问题，并及时地采取相关措施予以优化，有助于电力工作人员更好地维护变压器。变压器运行的稳定性和电力系统的安全性息息相关，相关技术人员应该尽早发现其中的问题，避免出现不必要的经济损失，阻碍电力企业的进一步发展。
3变压器油的色谱分析方法
3.1取出一部分变压器油
在应用变压器油色谱分析变压器故障的过程中，应该做好以下工作：第一，准备变压器油，确保变压器油的量满足相关规范要求；第二，在变压器油出现颜色变化后，应用试管、注射器抽取一定量的变压器油；第三，将抽取的变压器油装入玻璃容器中，并留出备用的部分。
3.2分离变压器油中的其他物质
分离变压器油中的气体成分是色谱分析法应用的重点内容，其本质是将备用的变压器油转入真空中，使得变压器油脱离气体，应用气体脱离装置对气体和液体进行分离，最后将变压器油中溶解的气体和液体优质进行分离，为后期的检测工作提供便利。
3.3检测变压器油中分离出来的气体
相关技术人员应该使用鉴定器对气体的组成成分进行检测，在将变压器中的油质液体成分分离后，将分离出来的气体物质逐一地装到鉴定器中，这时气体鉴定器会根据化学成分、化学构成等差异，做出相应的鉴定数据，并根据电脑显示系统，将变压器油相关的性质转化成电子数据，为后期的分析工作提供数据支持。
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3.4判断变压器的故障种类
在判断变压器故障种类的过程中，相关技术人员主要应用鉴定器等设备，鉴定变压器油质中富含的相关类型，进而判断出变压器内部的故障类型，针对故障类型，及时地采取相应的优化措施，改善变压器的故障问题，避免因变压器损坏问题带来不必要的经济损失。从分析类的角度来说，其主要是应用色谱分析法，对变压器的故障类型进行判断，并研究了相应的操作方法。
4变压器油的色谱分析与故障判断
变压器油色谱分析法的基本原理是根据变压器发生故障存在差异时产生的气体成分和气体含量会有所不同，应用色谱分析判断变压器的故障。在判断变压器故障类型的过程中，主要应用的绝缘材料是绝缘油和绝缘纸，变压器故障类型会受变压绝缘油和绝缘纸的差异，在不同的情况下分解出不同的气体，且变压器设备会在受潮的环境中，出现一系列故障，下文主要对不同故障类型的判断方法进行了研究。
4.1自然溶解气体
变压器中使用的油是隔绝空气的，但不论是在运输过程还是制作过程中，一些气体会直接溶解在油里。所以变压器在投入使用之前，为了防止油中有空气溶解，都会进行脱气操作，但是油中仍然存在少量残存气体。设备开始稳定运转时，绝缘物质会因为自身原因以及外界环境出现老化的现象，在此过程中会产生CO2、低分子烃类气体以及H2，油中的溶解度抵达上限时，这些气体的释放量就会增大。
4.2热故障
一般情况下，变压器中的绝缘材料会因为老化出现局部发热的现象。如果产生的热量不会影响裸金属，就只会分解变压器油，进而产生CH4、C2H6等特征气体：若是温度较低，特征气体中含量最多的是甲烷；若是温度大于500℃，H2、C2H4在特征气体中的含量均会增大；若是温度大于70℃，会产生C2H2。如果热量促进固体绝缘材料分解，既会产生小分子的烃类气体，也会形成一些碳氧化合物，例如CO、CO2等，热量要是持续增大，碳氧化合物的含量也会不断增大。
4.3放电故障
当装置中出现放电故障时，装置的内部就会产生火花，绝缘材料的抗老化能力便会减弱。以放电的强弱为依据，将放电故障分为电弧放电、火花放电以及局部放电。（１）电弧放电主要的判断依据是特征气体比重的突然提升，检测时的特点为特征气体的含量多、时间短。这种情况下，产生的特征气体为H、C2H2、CH4、C2H4。（2）火花放电的过程不是连续性的，消耗的能量也是比较少的。导致这种故障的原因是铁芯接地不良、开关使用不正常以及引线虚焊不良。这种情况下，产生的特征气体为C2H2、H2。（３）局部放电故障经常会在套管与互感器上出现。用油纸构成的绝缘结构，在其绝缘薄弱、尖端、电场集中的部位出现重复性电击等情况。局部放电时，消耗的能量不同，产生的特征气体也不同。通过实际情况发现，气体通常是H2、CH4。只有在能量很高的情况下，才会产生少量的C2H2。
5结语
综上所述，变压器油色谱分析法具有高效性和便利性的优势，在判断变压器故障的过程中发挥着十分重要的作用。变压器油色谱分析法的应用，不仅能够预防变压器内部潜在的故障，还可以根据气体组分和含量的差异性，准确地分析并判断故障类型。但是，在判断变压器故障类型的过程中，需要分析具体情况，并应用合理的检测方法，为变压器设备故障判断和检修工作的准确性和灵活性提供保障，实现变压器的安全、稳定运行。
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论文作者:李 杰, 阿 英, 张 明
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/16
标签：变压器论文; 故障论文; 气体论文; 色谱论文; 过程中论文; 技术人员论文; 分析法论文; 《当代电力文化》2019年第9期论文;