摘要：变压器的平稳运行是任何电网公司必须保证的事情，一旦变压器出现故障，而且不能及时地处理和分析的话，将会对整个电网的生产带来极大的麻烦，甚至对于电网公司而言，短暂几秒钟的停电都可能造成其大型精密设备的报废。因此，做好变压器的诊断工作是十分必要的。如今，对变压器进行故障诊断最常用的手段有两种：一种是油色谱分析，另一种是电气试验数据分析，这两种方式都有着自身不同的优点和局限性，如果想要更好地保障变压器的故障诊断工作的及时和准确，最好的做法就是将这两种变压器诊断手段综合利用。本文就来谈一谈关于综合利用优化、电器实验数据进行变压器故障诊断这一话题。
关键词：油化；电气试验数据；变压器故障；诊断
1变压器故障时使用油色谱的原理
通常，如果变压器运行状态正常的话，其内在零部件会因为运行时间而慢慢的减退，直到功能全部丧失为止。在这个过程中，因为很多的绝缘体处于衰退状态，而且绝缘性能也在不断的减少，所以在运行的过程中，会有一些化学气体分解出来。如果变压器的某一部分出现了电弧和放电或者快速升温的现象，都会加快分解二氧化碳和烃类气体，进而导致分解气体形成气泡，在油扩散或者流经的过程中会溶解在油里，从而影响和阻碍了变压器的正常运行。和油里的溶解度相比较，这种气体的分解速度非常快，而且在增加数量的同时，导致油的溶解力不从心，进而导致这些气体得不到及时的处理。这些气体会直接流入变压器中，会影响到继电器，出现移动现象，进而产生故障。在刚开始发生故障时，在继电器内部还并没有过高的温度，而且只存有较少的气体含量，如果这时可以严谨、整体的研究和分析组成油中气体的成分、含量及发展进程等方面，则可以将变压器内部潜存的障碍查出，并给予及时的解决，避免发生事故。
2诊断方法与标准
2.1油中溶解气体的注意值
南网《电力设备检修试验规程》对变压器油中溶解气体的注意值进行了规定，测出各气体含量后可以将其与规定的注意值进行比较，从而能够初步判断变压器运行是否有异常。表1为变压器油中的气体注意值，主要从变压器油中的烃类气体入手，其中的烃类气体可以分为四种，分别为CH4、C2H4、C2H6和C2H2。当这些气体的数值发生剧烈波动时，工作人员必须对其加以重视，防患于未然。在表1中，明确了变压器油中H2和烃类气体的注意值。虽然这种方式能够对变压器故障进行初步诊断，但是在应用这种方法时要注意存在一些特殊情况。
2.2产气速率
变压器故障的产生，往往不是一个瞬间的动作，它有自己的过程，这个过程是需要时间的。南网《电力设备检修试验规程》规定，烃类气体总和的产气速率大于6mL/d（开放式）和12mL/d（密封式），或者相对产气速率大于10%/月，则认定设备有异常，必要时应缩短周期进行跟踪分析。
2.3IEC三比值法
对变压器油中气体的组合特征进行分析，只能够对一些变压器的故障进行大致的判断，没有比较明确的指向性。IEC三比值法是变压器故障诊断中常用的一种方法。三比值法指的就是在五种特征气体中，每种气体的溶解度和扩散系数都存在着差异，但有些气体在这两方面较为接近，将其中的三对比值计算出来，就可以作为判断变压器故障的重要依据。变压器油中五种特征气体分别为CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2，每两种溶解度以及扩散系数相近的特征气体形成的三对比值都有自己的编码，在将所测得的试验数据计算出编码组合后，通过对照三比值法的编码规则和故障类型的判别表即可初步判断故障类型。通过三比值法，基本可以实现对变压器故障的诊断。
2.4特征气体组分法
当变压器故障时，会伴随温度过热、内部放电或受潮的现象，此时我们都可以利用油色谱试验，对变压器故障进行分析，从而对故障的类型有一个基本的掌握。通常情况下，变压器故障的产生，受绝缘油及固体绝缘材料的影响最大。当绝缘油或固体绝缘材料在电流的作用下而发热时，或在电压的影响下而发生放电时，都可能会导致变压器故障的产生，而且在这些因素所导致的变压器故障中，变压器内部的一些气体会发生明显的变化。当变压器油的温度过高时，具体来说就是达到了300℃以上时，变压器油就会发生裂解反应。当裂解发生时，会产生氢气和甲烷，当变压器油的温度不断升高时，气体的含量和种类也会随之发生变化。可见，通过对变压器油中气体的比值和组分进行分析，能够对变压器故障进行初步掌握。
3分析变压器故障时使用电气试验分析的原理和方法
目前诊断变压器故障时使用最多的一种诊断方法就是电气试验。与油色谱方法相比较，其应用有着更为广阔的范围。在对变压器故障进行分析的时候，电气试验和油色谱分析的原理非常不一样，使用油色谱进行分析的时候，主要是分析运行状态的细枝末节，并不需要开展相关实验，在诊断的时候设备正常运作就可以。而电气试验则与之不一样，必须要借助一些手段，根据相关的检测设备，使用模拟方法对电气设备的绝缘性可靠程度进行检验，进而保证能够安全可靠的用电。电力试验可以将数值变化作为依据，对所存在的安全隐患和故障都一一找出，根据《电力设备检修试验规程》中变压器试验部分进行试验，如铁心及夹件绝缘电阻测试，绕组直流电阻，绕组连同套管的吸收比，介损等等，通过对变压器各类数据的观察，对试验下变压器的标准进行分析，看其是否与规定相符合。电气试验对专业设备的要求并不高，而油色谱分析则不同，要求设备一定要具有绝对的专业性。
4电气试验的优势和缺点
电气试验和油色谱技术相比较，最大的优势就是成本不高，而且便于操作，并不会有太多的技术难题存在。另外，和油色谱应用范围相比较，电气试验要更广泛一些，而且通过对实验所得的数据进行分析以后可以将变压器存在的问题准确找出。不过，该技术也存在着比较大的局限性，只能诊断出当前存在的问题，无法体现出预见性。还有一点就是在进行电气试验的过程中变压器必须要停止运转，会给生产造成一定程度的影响。
5结语
总之，将油色谱与电气试验相结合，对变压器故障进行诊断是最为合理且科学的一种诊断方式，利用电气试验的普及性与经济性与油色谱的准确性相结合，才是对变压器故障诊断的最佳方式。
参考文献：
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作者简介：
黄卫欣（1988.07），男，云南玉溪人.单位：云南电网有限责任公司玉溪供电局，研究方向：高压试验，电力设备化学试验。
论文作者:黄卫欣
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/4
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