变压器油化验在数据分析与诊断中的应用论文_曹柏鹤,李雪,曲杰,于苗苗,宋方

变压器油化验在数据分析与诊断中的应用论文_曹柏鹤,李雪,曲杰,于苗苗,宋方

(国网大连供电公司 辽宁省 116001)

摘要:化验变压器油来判定变压器本身的“身体”状况。为保证变压器的正常运行,必须定期对变压器进行检测,通过变压器油可以检测到变压器的整体运行情况,对变压器故障可以做出准确的判断。同时也可以确定故障的具体零件位置,对部分重大不利事故有预防警示作用。变压器油化验在变压器数据分析和诊断中有重要预警效果。本文将简单分析变压器油化验技术和变压器油在数据分析中的应用。

关键词:变压器油化验;数据分析;诊断;应用

1引言

变压器油检测技术有一套明确的检测标准,其中主要有对变压器油物理和化学方面相关的数据要求,比如运动粘度、水溶性酸或碱、光谱元素分析及体积电阻率等各种检测项目,明确的标准能够帮助变压器油化验技术人员完成相应的工作,同时能够及时的发现变压器中可能存在的问题,并且采取一些相应的解决措施。

2变压器及变压器油简介

变压器的作用:通过改变转换电压的数值或者变换阻抗,使之满足设备负载的需求。运行原理:电磁感应原理。通过磁式(电流乘以匝数)平衡作用实现能量传递,从而转换电压数值来满足相应应用设备的负载需求。变压器油的作用。①由于其绝缘性能好,也具有流动性,方便充满各部件以及任何空间,从而排出设备部件内的多余空气,避免接触到空气中的氧气发生受潮或者发生化学反应,以增加变压器内各部件的绝缘强度。②在设备运行过程中,受热温度升高的油体积膨胀上升后经过冷却装置进行冷却再次进入油箱底部后,实现了循环,也使铁芯和绕组之间的温度得到冷却,能够使得该部件损耗降低,提高使用寿命。③使绝缘物体的化学性能与物理性能保持不变,使金属能起到防腐的作用。

3变压器油化验技术对实际工作的影响

3.1对供电设备的保障

变压器油化验能够通过在检测过程中发现物理和化学方面的一些变化,由于物理方面的变化,就可能引发了散热困难情况的发生,同时也会对变压器的安全性产生直接的影响。针对化学方面的变化,就可能引起金属设备造成腐蚀和降低绝缘性等方面的问题,造成一些无可挽回的损失。经过对物理化学产生变化可能引起的问题进行细致的分析,就会清楚的知道及时对变压器油进行化验,及时的发现在运行过程中存在的隐患,就可以及时的避免出现安全性问题和设备腐蚀的问题。针对变压器油化验在电力运行过程中产生的一定影响,就需要在化验工作中引用一些新技术的检验方法,比如变压器油检测气相色谱仪,这种设备能够在一定程度上帮助变压器油化验技术能够更加高效率的应用和发现可能存在的故障,以此来提升变压器的实际工作效率,同时也为供电设备提供了一定的保障。

3.2技术人员需具备的专业素质

变压器油化验技术人员的工作内容就是通过对变压器油进行试验,接下来就是对试验中得到的物质进行一些相关的物理化学等方面的分析,之后对得到的物理化学数据来分析当前的变压器所处于的使用情况,从而有具体明确的方式对变压器进行一些相应的维护工作,以此来减少出现故障的概率,增加变压器的使用时间,帮助生产者能获得最大的经济利益。因此变压器油化验技术人员必须要有充分的进行变压器油化验的经验,同时还要对变压器油化验的整体试验流程有着详细的了解并且能够掌握。

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4变压器油化验在数据分析与诊断中的应用

4.1三比值法

三比值法是基于罗杰斯比值法上发展而来。通过检测变压器油中的三对气体的比值,这三对气体分别是C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6。因为有自身的编码系统,比值不同代表的编码也不同,但利用比值可以通过编码系统查到变压器的故障,方便采取相应的措施。变压器油中的主要气体是来自空气中的氧气和氮气。由于在炼制和储藏过程中,变压器油会与气体接触,部分空气就溶解到油里。变压器油化验中需要特别注意两个方面的内容:一是检测到气体的含量是处于正常值域就可以不使用三比值法分析;二是在变压器油中检测到了所含气体量超标,同时气体含量在灵敏度极限值的10倍以上,简单分析变压器可能出现的症状情况,运用三比值法分析变压器内部存在的大问题。

4.2热分析技术的应用

热分析技术是在程序控温下,研究物质在加热或冷却过程中发生某些物理和化学变化的技术,已经被广泛应用于润滑油的质量监控。常用的热分析方法有:差示扫描量热法(DSC)、差示热分析法(DTA)和热重法(TGA)。其中,变压器油研究最常用的热分析技术是差示扫描量热法,该法是在程序控制温度下,测量输给物质和参比物的功率差与温度关系的方法。差示扫描量热法可以测量油品的热性质,如比热容、玻璃化转变温度等。同时,为满足油品氧化安定性的测量要求,又发展了高压差示扫描量热法(PDSC)。PDSC法克服了DSC法在高温条件下润滑油蒸发吸热造成较大分析误差的缺陷,可以用来评价润滑油的氧化安定性,具有微量、快速、准确等优点,在润滑油氧化安定性评价中得到了广泛的应用

4.3变压器DGA智能故障诊断

油中溶解气体含量是当前判断充油电器设备运行是否安全的关键措施,所以利用变压器油中气体,对变压器故障分析诊断也可发挥重要作用。第一,人工神经网络。智能技术发展背景下,变压器故障诊断中逐渐引入其他较多检测方式,以DGA为基础的检测技术主要包括人工神经网络、模糊专家系统等。以人工神经网络方法为例,实现的原理在于对人类或动物神经网络特征进行模拟,构建数字算法模型,用于复杂问题处理。将该方法引入到变压器故障诊断中,主要被作为模式分类器,在识别电力变压器状态上效果明显。第二,模糊专家系统。模糊专家系统的应用是提高变压器故障诊断结果准确性的有效方法。从该系统构成看,主要包括:①输入输出模块,用于信息输入、输出,并利用显示系统将判断结果显示出来;②模糊数据库,功能在于将系统初始输入信息以及其他项目信息存入系统中;③模糊知识库,许多专家相关理论知识与经验均被存放在该知识库中;④推理机,其本身为系统核心部件,利用模糊推理方式可做问题的判断与解决。该系统应用下优势主要表现在结合专家系统的优势,且选择模糊理论做技术支持,对提高故障诊断效果极为明显。

5结束语

目前,我国电网公司正在加快实施智能电网战略建设,目标是电网走向国家化。向战略迈进的同时,需要保证电网的正常和安全运行。变压器在电网安全中有着举足轻重的作用。对变压器油的化验数据可以准确地分析出变压器的故障情况。

参考文献

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[3]鲁统贺.变压器油色谱在线监测及故障诊断技术的应用[D].山东大学,2016.

[4]杨志锋.变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断过热故障的分析[J].低碳世界,2017,No.15214:24-25.

论文作者:曹柏鹤,李雪,曲杰,于苗苗,宋方

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/8/1

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