摘要：变压器油一般像人的血液一样，在医院检查血液时可以发现体内潜在的疾病和危险。测试变压器油，以确定变压器本身的“物理”状态。为了保证变压器的正常运行，必须定期对变压器进行检测。通过变压器油检测变压器的整体运行情况，准确判断变压器的故障。同时还可以确定故障部位的具体位置，对一些重大不利事故具有预防警示作用。变压器油试验在变压器数据分析和诊断中具有重要的预警作用。
关键词：变压器油化验；数据分析；诊断应用
1、前言
随着我国经济的不断发展，我国人们的用电量不断增加，为保证顺利的供电，变压器占有越来越重要的地位，变压器能否正确运行直接影响到供电设备的稳定性，所以为了变压器的正常运行，就要在电力系统中对变压器进行定期检查和维护。变压器油对变压器有很大的重要性，通过对变压器油进行检测可以判断变压器故障和发生故障的位置，可以提前预知不利情况的发生，变压器油化验有重要的警示作用，所以就要注重变压器油化验的数据诊断和分析。
2、变压器油及其作用
变压器油是石油的一种分馏产物，由烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃等化合物组成。是一种透明浅黄色液体，相对密度为0.895，凝固点小于－45℃。我国标准的变压器油牌就是按照凝固点来划分的，总共分为3类，10#、25#和45#。以石蜡基油为原料的是10#变压器油；25#变压器油是环烷基油和中间基油生产的；以环烷基油生产的成品是45#变压器油。
变压器油具有重要作用。其本身绝缘强度较高，经过变压器油浸的材料，能够强化材料的绝缘效果。同时它具有良好的散热作用。变压器正常工作时，会产生较大的热量，如果不及时冷却，很可能造成铁芯和绕组油升温。变压器油可以将热量充分散发出来，保证变压器零部件温度正常。变压器油有导热性能，触头切换要产生电弧，通过变压器油对气体的分化作用，迅速促进电弧的熄灭。
3、变压器油性能
变压器的性能变化对变压器的正常运行有重要影响，充分了解变压器的性能，有利于了解变压器油化验，我们从电气、化学和物理等方面对性能进行分析。
电气性能可以从介质的损失和击穿电压的变化两方面来分析。介质损失度是低于0.01的，但在运行时间不断加长中，随着各种杂质化合物的不断增多，介质在变压器油中的损失会越来越大。变压器油中的水分要保持正常含量，若介质损失达到0.3，就要采取措施进行处理，避免出现大的事故导致更大的损失。击穿电压是什么呢？简单来说，就是视变压器油中的含水量情况而定，跟随含水量的变化而变化。当击穿电压值降低时，变压器油含水量就会增加。当击穿电压值到达一定程度时，为了降低设备运行风险概率，需要对变压器油进行处理。
从化学性能方面，就是分析油的化学性质，化学性质包括pH值和酸价等。pH值的变化影响变压器的运行，优质油的pH值大于5.6，随着时间的延长pH值逐渐缩小，当变压器油值小于4时就会影响变压器的运行。酸价包括有机酸和无机酸，酸价有自己的变化方式，变压器的危险系数随着酸价的增加而增加，当酸价的值大于0.1时，就要选择停止变压器的运行。
在物理方面，可从变压器油颜色、粘度和表面张力的变化来分析，变压器油本来的颜色是淡黄色，它会随着时间延长而加深。从颜色变深可以看出油中增加了氧化物，油的性质已经变为劣质油。新变压器油的粘度在正常情况下要在1.8恩氏内，粘度会随着时间增加而增大，油也会变成劣质油，就会影响变压器的性能，使变压器使用时间减少。张力的变化也会影响变压器性能，通常质量好的油的表面张力达到35mN/m，随着时间增加油的表面张力若低于19mN/m，就表明油已变为劣质油，就会影响设备运行，威胁设备安全。
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4、变压器油化验在数据分析与诊断中的应用
变压器油色谱分析的特点是设备照常工作时就可以进行故障的预测和检测。从运行的变压器中提取油的样品，就可分析检测变压器内部是否出现故障及故障的严重与否。变压器油色谱分析对故障的灵敏度和精确度非常高，对缺陷检查的精确率可达99%。
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故障点部位判断
当油中气体含量以较快速度增加时，可以判断为设备问题导致了绝缘材料裂解。当变压器油中碳氢化合物存在时，基本是由于电或者热导致了C-H键和C-C键的断裂。其中形成的少量氢原子和碳氢化合物自由基通过化学变化重新生成了氢气和烃类气体，甲烷及乙烯等。当故障较严重时，油内会含有游离的气体，形成一些碳类固体和聚合物沉积在设备内部。不同的三比值数据对应不同的故障，当C22H2/C2H4为0，C2H4/C2H6为1，则故障时出现在绝缘导线过热。当CH4/H2为2，C2H4/C2H6为0，则出现了150-300℃的过热低温。当CH4/H2和C2H4/C2H6同为1时，出现300℃-700℃的中温过热。当CH4/H2为0/1/2，且C2H4/C2H6为2时，出现的是大于700℃的高温过热。变及压器的开关、接头及螺丝接触不良。铁芯漏磁及局部短路等情况。当CH4/H2和C2H4/C2H6同为0时，判定为湿度和含气量过高引起的局部放电。
4.3变压器故障判断
经研究其结果显示，变压器结构绝缘物质通常是有机油性纸。如果变压器内部零部件出现损坏情况，绝缘油纸的温度会随着升高，最终会分解出气体。有机类物质在具有不同的化合键结构，并且它们的热稳定性的差别较大。油性绝缘纸随着温度的升高逐渐分解出烯烃、烷烃等不同气体。如果变压器处于正常工作状态，变压器的内部结构和油纸也会出现老化现象，还要释放出一氧化碳、二氧化碳之类的定量气体，气体可以溶解在变压器油中。但变压器中的温度一旦升高就会分解气体并且分解速度会伴随着变压器故障的发展而加快。同时，因为变压器故障的不同会分解出不同类型的气体。在变压器正常运行过程中，对变压器油进行定期检测分析结果，是判断设备是否存在故障的重要方法。变压器内部存在放电故障时，变压器油内的乙炔气体含量会升高。通过乙炔气体的含量指标，就可以初步断定变压器故障的基本情况。当乙炔气体含量增大的速度较快时，则说明该变压器出现了严重的放电故障。当变压器油内出现了烃类气体含量升高的情况，则基本是由于电弧放电性问题产生。
5、结语
如今我国经济和科技不断发展，人们对电力需求增大，要想保证电力设备的正常运行，就要重视变压器的作用，变压器会出现很多故障，我们要对变压器进行定期检查，搜集检验数据并进行分析，找出问题所在，提供解决办法。可用色谱分析变压器油，用三比值法分析变压器油内部变化，及时处理故障，保证变压器运行的安全性，增强变压器的有效性。
参考文献：
[1]陈南清．变压器油化验在数据分析与诊断中的应用[J]．科技创新与应用，2016，（8）．
[2]周怀华.配电变压器开展油化验工作的必要性分析[J].低碳世界，2014，（6）：72-73.
[3]陈灵.数据诊断和分析中对变压器油化验工作的应用实践[J].科技传播，2016，8（12）
论文作者:朱虹霞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/8/1
标签：变压器论文; 气体论文; 故障论文; 比值论文; 含量论文; 数据论文; 性能论文; 《电力设备》2019年第6期论文;