摘要：随着生活用电和工业用电的大幅增加，供电变压器的应用在不断扩展。供电变压器的单台承受容量在不断增大，导致变压器受损的情况越来越多。变压器油化验结果直接关系到变压器的工作情况，对变压器油进行化验，可以判断出变压器的工作状态及变压器故障部位。文章对数据分析与诊断中变压器油化验的应用进行了分析。
关键词：数据分析；数据诊断；变压器油化验；供电变压器；变压器受损
我国的社会经济不断发展，生活以及生产当中，对于用电的质量都做出了越来越高的要求。在电力系统当中，变压器一直以来都是一个重要的部分，为电压变换、电流变换以及电压的稳定起到了有效的作用。在变压器的使用当中，变压器油化验技术能够有效针对变压器油的质量以及使用的状况进行评估和了解。
1变压器油作用及性能
1.1变压器油作用
变压器油从本质上看也是石油的一种分馏产物，主要构成的物质包含了烷烃、环烷族饱和烃以及其他等。变压器油呈现出透明浅黄色，密度较小，为0.895，我国针对变压器油的划分主要是按照凝固点来进行的，凝固点一般都小于-45℃，按照凝固点的不同主要划分为10#、25#以及45#。变压器油在变压器的使用过程当中，主要起到的作用是强化材料的绝缘效果。变压器油自身的绝缘强度较高，因此经过变压器油浸的材料，都会具有较好的绝缘效果。同时变压器油自身具有一定的散热作用，能够针对变压器工作过程当中出现的大量热量进行散发，保证变压器不会由于散热不良导致的使用故障。
1.2变压器油性能对变压器影响
变压器油使用的过程当中能够成为影响变压器整体质量的重要因素，其中变压器油的性能，直接影响到了变压器。变压器油的性能存在着一定的优劣好坏之分，为了有效了解和区分变压器油的质量，必须要通过变压器油化验的方式进行物理、化学、电气性能的综合分析判断。从物理的角度来看，变压器油的颜色、张力以及粘度都会成为判断变压器油质量的关键因素。新变压器油呈现出较为直观的浅黄色，并且伴随着时间的推移颜色也会不断地变深。而如果颜色过深也就意味着变压器油的内部已经包含了大量的氧化物质，不能够提供良好的使用体验。在化学性能的角度来看，变压器油当中的各项化学指标，比如pH值以及酸价值等，都会成为表明变压器油质量的一个要点。
2变压器油色谱分析技术概述
变压器油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH3、CH2和CH化学基团并由C-C键键合在一起。运行中的变压器油在电或热的作用下会缓慢产生少量的氢气（H2）和低分子烃类气体。变压器内部出现故障时，产生的热量使绝缘油分解出的气体形成气泡，在设备里经过对流、扩散等运动方式不断地溶解在油中。这些故障气体的组成和含量与故障的类型及其严重程度有密切关系。通过对变压器油进行色谱分析就能尽早发现设备内部存在的故障。
变压器油中溶解气体包括氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）共7个组分，其中甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）和乙炔（C2H2）4种气体的总和称为总烃。
图1 变压器油色谱分析流程图
图1 变压器油色谱分析流程
变压器油色谱分析流程图如图1所示。变压器油经脱气装置处理后得到溶解气体的气样，注入气相色谱仪，再由载气（N2）把气样带入色谱柱中进行分离，并通过检测器进行检测，最后通过色谱数据工作站得到检测结果。气相色谱仪包括热导检测器（TCD）、氢焰离子化检测器（FID）和镍触媒（Ni）转化器。其中热导检测器测定氢气、氧气含量，氢焰离子化检测器测定烃类、一氧化碳、二氧化碳含量，镍触媒转化器将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷。
3变压器油色谱化验方法
3.1三比值法
变压器油色谱分析主要能够针对变压器油的各项信息进行分析和了解，其中三比值法作为一种基于罗杰斯比值法的研究分析方式，能够有效针对变压器油的质量进行化验。三比值法主要研究的对象是三对气体的比值，这三对气体分别为C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6，在这三对气体的比值分析工作当中，由于三比值法自身具有一定的编码系统，能够根据编制不同有效了解到编码的区别，进而察觉到变压器的故障所在。不仅能够准确了解变压器的故障内容，还能够及时进行挽救，降低由于故障带来的损失[2]。
在自身的编码系统当中，变压器油当中的主要气体都是来自于空气当中的氮气以及氧气，这些气体来源较为广泛，也十分容易渗透。进行具体的分析化验时，需要注意以下的内容：①开展变压器油的化验工作，必须要针对气体的含量进行检测，同时要了解到气体含量是否达到了规定的标准，如果超标就会造成使用的问题。②针对气体含量的灵敏值极限十倍以上，就会造成变压器油使用过程当中变压器的故障。变压器油的三比值法分析能够有效针对内部缺陷进行了解。
3.2故障点部位判断
变压器油的质量检验过程当中，可燃气体会溶解到变压器油当中，如果变压器油的内部含有大量的气体，那么就会导致绝缘材料的使用受到严重的影响，同时会造成绝缘材料不能够实现绝缘的作用。在变压器油内部一般来说都会含有一定两的碳氢化合物，这种化合物的结构并不是十分稳定的，正犹豫变压器自身工作时产生的一些电能和电热，导致了C-H或者是C-C键的断裂。在其中产生的氢原子和碳氢化合物自由基都会成为后续工作问题产生的缘由。在不同的对比值环境下，对应的故障类型也具有一定的差别。在三比值法数据为1、0、2的编码组合当中，会存在有不同的具体表现。例如，在铁心漏磁、局部短路以及层间绝缘的故障类型产生过程当中，一般都是由于CH4/H2为0，这时造成的局部放电现象也会导致变压器的故障产生。
3.3变压器故障判断
变压器的内部当中，各个构件的零件部分如果出现了一定的损伤，就会导致绝缘油纸温度的过高，进而造成了分解出一些气体，阻碍了变压器的运行。有机类物质不同与无机物，会由于一些外界因素的影响而产生变化。例如在有机类物质的化合键结构当中，由于温度的变化以及自身的热稳定性差别，在不同的温度环境下都会产生一定的分解现象[3]。变压器如果自身一直处于运行的状态，就会导致内部结构和油纸出现消耗和老化，因此如果变压器的内部存在了放电的故障，那么主要的指标就是各种气体的含量。如果在变压器当中发现了乙炔气体，就说明在该变压器的变压器油当中已经产生了较为严重的变电事故，如果不能够及时进行解决，就会造成更大的损失。
结语
综上所述，在变压器油化验的工作当中，对于电力系统来说能够有效刨除一些不稳定的因素，保证变压器运行工作当中的质量和稳定性，促进我国整体电力事业的进步。
参考文献：
[1]刘佳，彭之彦.变压器油化验技术分析及影响[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018（07）：158~159.
[2]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）：224+226.
论文作者:杨东方
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
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