（内蒙古超高压供电局 内蒙古呼和浩特 010050）
摘要：社会发展对电力能源的需求量越来越大，对于电力企业来说就需要不断的加强内外建设，提高供电系统的运行质量。变压器作为供电系统中的重要构成设施，供电系统的安全稳定运行离不开它的支持。变压器油色谱检测为基础，结合电气试验方法，指出了两者相结合诊断变压器过热故障的内在联系并进一步说明了油色谱、电气试验综诊断变压器过热故障的过程。
关键词：压气；油色谱；电气试验；过热故障
1前言
电力变压器的内部故障主要分为过热故障、放电故障以及受潮等。据有关资料介绍，在进行了大量变压器故障原因的统计之后表明：过热故障占63％，高能量放电故障占18．1％，过热兼高能量放电故障占10％，火花放电故障占7％，受潮或局部放电故障占1．9％。因此，及时监测和发现变压器过热故障，准确分析故障的部位、性质，迅速处理和排除变压器过热故障，对生产和运行十分重要。
2变压器过热故障综合诊断案例
某220kV变压器，运行6年来气体组分含量一直很正常。在一次大修后对
该变压器进行色谱分析发现油中总烃含量超过注意值，油色谱分析数据见表1。
从几次试验的结果看，总烃类气体的含量有明显增长，并且超标有明显增大，其中但乙炔含量较少。由于气体中的甲烷和乙烯组分很高，而一氧化碳、二氧化碳气体比例正常，特征气体的三比值是022，初步估计为故障点温度大于700℃的过热故障。氢气含量正常，可排除变压器油受潮或本体固体绝缘受潮等原因；而乙炔含量较少排除了内部放电的现象。
3变压器的过热故障
变压器过热故障是指局部过热，它不同于变压器正常运行时的发热，在用三比值判断故障类型的方法中，将高于正常运行温度并低于300。C的过热判定为低温过热，300℃～700。C为中温过热，高于700。C为高温过热。正常运行时变压器温升的来源主要是线圈绕组和铁芯。而过热故障是由变压器内部故障引起的，局部温度超过了变压器的正常运行温度，并使变压器油分解出故障气体，通过这些故障气体的油色谱分析，我们可以发现变压器内部存在故障。过热故障主要分为两大类：一类是出现在导电回路中，如分接开关电接触性热故障、绕组连接处故障、高低压绕组故障、漏磁通引起的局部过热等；另一类是磁回路的过热，如铁芯多点接地、铁芯段间绝缘短路、零序磁通引起的局部过热、油道堵塞及潜油泵等故障。变压器过热故障虽然不及放电性故障严重，但是发展的后果也不可小觑。存在于固体绝缘的热点会引起绝缘劣化与热解，对变压器的固体绝缘造成严重危害。而这个热点温度还会随着故障的发展由低温变为高温，甚至迅速发展为电弧放电而造成设备损坏。
4基于油色谱分析方法的变压器过热故障诊断
变压器油作为一种良好的介质，在变压器中主要起绝缘和冷却散热的作用。变压器内部发生电或热的故障时，变压器油中会产生相应的特征气体。这些气体的种类和数量、产气速率往往又与故障的温度密切相关。理论和实践均证明，随着故障温度的升高，产气量最大的烃类气体依次为：甲烷、乙烷、乙烯、乙炔。而这些特征气体大部分溶解在变压器油中，少量上升至油的表面，并进入气体继电器。在过热故障中只有热源处变压器油分解时，特征气体是CH4和C2H4，两者之和一般占总烃的80%以上，且随着故障点温度的提高，C2H4所占比例增加，一般说来，高、中温过热时，H2占氢烃总量的27%以下，且随着温度的升高，H2绝对含量有所增长，但其比例却相对下降。严重过热时，也会产生少量C2H2，但是不会超过总烃的6%。当过热涉及固体绝缘时，还会产生大量的一氧化碳和二氧化碳。绝对产气速率能较好地反映出故障的性质和发展程度，发生过热故障的变压器绝对产气率比正常时大得多。故障初期油中气体含量不大而产气率很大的现象也是常见的。产气率的大小与故障源的能量有关。根据相关研究资料表明，导电回路的过热故障产气率正比于负荷电流的平方，而磁路的过热故障产气率正比于电压的平方。通过降低或升高负荷，则变压器负荷电流也相应降低或升高，如果总烃产气率随着变化，那么故障原因有可能是导电回路的故障；反之，如果总烃产气率不随负荷电流的变化而变化，那么故障原因可能是磁路回路的故障。
5变压器故障的主要检测方法和手段
在变压器故障诊断中应该应用多种检测方法和手段，对得到的各种检测结果要进行综合的分析与判断。因为没有一种方法是十全十美，包罗万象的，也不可能存在一种面面俱到的检测仪器。因此在实际应用中，应采用油色谱与电气试验相结合，对故障原因进行综合判断。首先通过油色谱发现故障，其次用电气试验发现故障。
1、检测变压器绕组的直流电阻
用电桥测量每相高、低压绕组的直流电阻，观察其相间阻值是否平衡，是否与制造厂出厂数据相符；若不能测相电阻，可以测线电阻，从绕组的直流电阻值就可判断绕组是否完整，有无短路和断路的情况，以及分接开关的接触电阻是否正常。若切换分接开关后直流电阻变化较大，说明问题出在分接开关接触点上，而不在绕组本身
2、进行变压器绝缘特性试验
进行（绝缘电阻、吸收比、极化指数、介损、泄漏电流等试验）以及油
的击穿电压、油介损、水分等试验。通过这些测试，我们可以掌握变压器的
绕组绝缘水平和铁芯对地绝缘以及绝缘介质的好坏。
3、检测变压器的空载损耗和空载电流
通过空载运行，然后考察故障特征气体与电流之间的关系是否密切，来判断故障是在导电回路上还是在磁路回路上。如果空载运行后，特征气体的增量依然很大，那么证明故障点在磁路上，如果特征气体增量变化很小，那么证明故障点在导电回路上。
4、检查变压器潜油泵及相关附件的运行状态
用红外测温仪在运行中检测变压器油箱表面温度的分布及套管端部接头温度，对外部引线接头故障也可由红外测温检测出。
6过热故障的综合判断分析
6.1分接开关电接触性热故障
在分接开关中，它的主触头没有安装到位，开关的抽头引线会出现松动现象，开关触头烧毛，使得调压开关的触头接触压力远远不够，载调压开关中的切换开关接触不良，会触头烧毛，在进行调压的过程中会出现滑档等问题，进而导致变压器油色谱出现异常，对于这种故障我们可以按照油色谱试验以及直流电阻和绝缘电阻的测试，因为在它的特征气体中总烃较高，但是直流电阻相间的失衡率较高，绝缘电阻是处于正常状态的。
6.2绕组故障
所谓的绕组故障在实际变压器中主要是低温过热故障，它的温度不是很高，因此，变压器油的分解也较为缓慢，这也是烃类含量较低的一个原因，但是，需要注意的是吗，它的一氧化碳和二氧化碳的变化比较大，对于它的检测可以借助直流电阻、绝缘电阻等来实现。
6.3漏磁性的局部过热故障
在变压器中一旦出现电流的过负载，就会导致在绕组周围产生强烈的磁通，那么在绕组中由负载电流所引起的磁通就属于是漏磁通。它的产生所导致的局部过热可以通过对油色谱的分析来检测出油箱是否过热，也可以采用红外测温仪。
7结语
综上所述，本文主要针对变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断过热故障进行分析和探究。对变压器过热故障进行判断需要正确的掌握变压器的运行状态。变压器油色谱与电气试验相结合进行综合诊断故障时，有关人员需要积累现场实践经验，并且根据实际的情况进行分析，能够及时发现变压器潜伏性故障的事故隐患，同时减少变压器损坏事故，这样能够有效的保证电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]武中利.电力变压器故障诊断方法研究[D].华北电力大学，2013.
论文作者:杨琳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/28
标签：故障论文; 变压器论文; 绕组论文; 色谱论文; 气体论文; 电阻论文; 回路论文; 《电力设备》2017年第12期论文;