关键词：220kV变压器；常见故障；油色谱；工作原理；操作方法；处理措施
一、前言
变压设备的油色谱检测分析属于油浸式变压设备的重要检测方式之一，可以及时发现变压器内部出现的过电、过热情况，为故障类型、故障点的推断提供可靠的数据基础。试样中特征气体的浓度、比值大于注意值时，变电设备极可能存在异常问题，需要进行检修。本文阐述了220kV变压器常见故障及利用油色谱分析变压器故障的原理与方法，并对油色谱判断变压器异常时的处理对策进行探讨，以供同仁参考。
二、220kV变压器的常见故障分析
（1）绝缘局部放电。220kV变压器是一个十分复杂的设备，其内部具有很多的绝缘结构，而由于220kV变压器的功能和运行环境的特殊性，所以对于绝缘结构的绝缘性能有着比较高的要求。在这种情况下，这种放电问题如果不能及时解决，那么就会给其周围的其他构件和设备带来巨大的损害，也会给变压器本身的质量和性能造成影响，严重的甚至导致变压器烧毁，给整个电力系统的运行带来巨大危害。
（2）导电结构局部过热。220kV变压器在运行的过程中，导电结构是最为常见也最为基础的结构，220kV变压器本身内部的金属结构和导电结构就比较多，主要是为了方便进行电流和电压的调节，这些金属构件在使用的过程中很容易出现发热的情况，这属于一种正常现象，但是如果发现金属构件的某一导电结构出现了局部过热的情况，那么就会给该导电结构的性能和质量带来很大影响。导电部件局部过热的原因是多方面的，包括电阻异常、散热不到位以及电能损耗等，这些问题在发生之后就会使导电构件的局部出现过热的情况，长此以往会导致主变压器被烧毁。
（3）潜油泵故障。220kV变压器在使用的过程中，为了能够方便进行散热，会使用潜油泵使变压器内的油进行冷热交替循环，以此来对220kV变压器内的管道等进行散热或冷却，保证主变压器的安全运行。但是如果潜油泵出现了运行故障，那么变压器内的油就无法正常循环，也无法进行热量的传递，导致220kV变压器散热系统无法正常运行。这给220kV变压器的质量和运行都会带来极为极大危害。
三、利用油色谱分析220kV变压器故障的原理
220kV变压器的设计原理中，绝缘工作的设计主要是通过变压器油和绝缘材料来进行，变压器油加上特殊的绝缘材料，能够在变压器的正常工作中，有效地对电流进行绝缘，维持变压器内其他部件的正常工作。而变压器油是从石油原油中分离出来的一种油质，因此，变压器油也包含了石油的构成元素烷烃、环烃族饱和烃等化学有机物。变压器在正常的工作过程中，内部的电流转换等化学反应会对变压器油的化学性质产生一定的改变。变压器处于运转工作时，变压器油和相关的绝缘材料会因为受到变压器工作的影响会产生一定的性质变化，原有的化学性质遭到破坏。在这个过程中，变压器油会因为受热度增高而产生一定的化学反应，原本的化学构成元素因为受外界作用而发生改变，分解出一些气体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器油因为化学性质的改变而产生出了一定的气体，这些气体在变压器油中溶解与油质结合以后，会使变压器油的色谱发生一定的改变，呈现出异样的颜色，尤其在变压器中出现故障时油质颜色变化的最剧烈。变压器内部出现机器故障时，变压器油和绝缘材料的化学反应会更剧烈，产生的气体也更多，因而变压器油的色谱也就会呈现出色谱上的变化。而且根据变压器产生故障种类的差异，变压器的油质呈现的颜色也各不相同。正由于变压器的油与机器出现故障时的这种内在联系，可以通过查看变压器油的色谱来对变压器的故障种类进行判断。
四、利用色谱分析220kV变压器故障的操作方法
（1）变压器油采样。在应用上述的色谱分析进行变压器内部故障的过程中，必须采取采样的方式，将适量的油体从变压器中取出，这一采样过程主要运用试管或注射器来进行。并且，还应当将采集的样品及时地盛装在容器中。另外，还应当保证油样储存容器的清洁性良好，避免杂质导致油样出现污染，进而影响最终的测量数据结果。
（2）分离气体。在结束采样操作后，应当将容器中所盛装的变压器油放置到脱气设备内部，完成变压器油的气、液分离操作，然后才可以有针对性地分析与检测气体的性质，进一步获取变压器内部相关故障问题的最终结果。
（3）鉴定器检测。变压器油内部气体的检测实施环节，可应用专业的气相色谱仪针对分离采集到的气体实施检测，获取气体化学成分和构成类型等的相关数据。与此同时，还应当将获取的数据转化成电子信息式的数据，并进行存档，具体实施中可通过利用现代化设备及数据库来实现数据信息的存储，便于后期开展高效的故障分析和探讨。
（4）判断故障类型。参照利用鉴定器检测所取得的变压器油中气体类别以及性质等的数据，分析判断变压器内部的实际的潜存故障，另外，还应当针对不同故障采取有针对性的处理措施来实施修复，以此确保变压器能够实现安全稳定运行。
五、油色谱判断220kV变压器有异常时的处理措施
若变压器油色谱分析有异常时，可采用的针对性检测方法有：检测变压器绕组的直流电阻，铁芯的绝缘电阻和铁芯接地电流，空载损耗和空载电流，在运行中进行油色谱和局部放电追踪监测，检查变压器潜油泵及相关附件运行中的状态，用红外测温仪检测运行中变压器的油箱表面温度分布及套管端部接头温度，进行绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄露电流等绝缘特性试验，绝缘油的击穿电压、油介质损耗、油中含水量、油中含气量等检测，变压器运行或停电后的局部放电检测，绝缘油中糖醛含量及绝缘纸材聚合度检测，交流耐压试验检测。油色异常变压器本体内出现故障或者构件过热引起颜色的变化：①如果紧固瓷套管端子的部分出现松动，其接触面就会产生氧化，导致油色变化。②变压器内部磁场的分布不均匀，引起油箱局部过热从而油色异常。③杂质进入油内导致油色变化。需要停止变压器，并进行进一步的检查，去除杂质。
六、结语
综上所述，根据变压器的油色变化来了解变压器的正常工作状态，是目前电力系统等变压器应用行业中普遍使用的一种监测方法，变压器内的油色变化情况是对变压器工作状态最真实的一种反应，正确地掌握对变压器油色的辨识方法，对于变压器的利用工作有着重大的发展意义。通过对变压器油色的辨识分析，能够维持机器设备的正常工作进程，能够提前发现变压器中潜在的故障。
参考文献：
[1]张静,柯友胜,马霄,马蕊燕,何军,张雪娇.现代分析技术在变压器油性能测试中的应用[J].绝缘材料,2017,50(12):15-21.
[2]陆斌,刘鹏,陈润晶.变压器油色谱在线监测装置应用与管理[J].科技创新与应用,2017(30):136-137.
论文作者:姚泽辉
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：变压器论文; 色谱论文; 故障论文; 气体论文; 异常论文; 设备论文; 局部论文; 《当代电力文化》2019年15期论文;