综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断

综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断

吴彤

内蒙古超高压供电局 呼和浩特 010080

摘要：电力系统中，变压器在长时间的运作后很有可能会发生故障，而变压器故障的产生不但会影响到电力能源的正常供应，还可能影响到工作人员的生命安全。因此，必须重视对变压器的故障诊断。本文探讨了综合利用油化和电气试验数据来对变压器故障进行诊断的方法，以供参阅。

关键词：综合利用；油化；电气试验数据；变压器故障诊断

1油色谱分析变压器故障的原理

在一般情况下，变压器如果处于正常的运行状态，那么变压器的组成零件和其中包含的物质会随着变压器的运行时间逐渐的衰减直到完全丧失功能。在这个过程中，大部分的绝缘体由于其处在衰减状态，绝缘性能在不断下降，所以其会分解出一定的数量较少的化学气体。而当变压器的某一部分温度快速升高或者出现了放电和电弧等现象，都会使得烃类气体和二氧化碳气体的分解速度被加快，而这种速度的加快会使得油中分解出来的气体形成气泡，在油流经或扩散的时候逐渐的在油里溶解，就会对变压器的正常运行造成阻碍和影响。这种气体的分解度远远超过了油的溶解速度，并且随着其数量的增多也会使得油的溶解力不足以应付如此巨大的数量，从而使得其无法及时处理这些气体。这些气体会直接流入变压器，气体流入变压器后会对继电器造成影响，使其发生移动现象，从而导致故障的发生。在故障发生的初期阶段，继电器内部的温度还没有处于过高的状态，继电器内部所存在的气体含量相对较少，如果在这个阶段能够全面、严谨的对油中气体的组成成分进行分析和研究，根据含量的多少和发展的程度，就可以查出变压器内部潜伏的故障，采取措施阻止事故的发生。在色谱分析的过程中，之所以能够得到不同气体的含量和组成部分，主要是通过气相色谱仪而得到的。

2油色谱故障诊断方法

2.1油中溶解特质气体的含量

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。但要注意的是虽然该方法可以对变压器的缺陷进行初步诊断，但在应用该方法时应注意特殊情况。而有时变压器油中的气体含量虽然低于注意值，但变压器不一定会故障；在某些情况下，变压器油的气体含量虽然低于所注意值值，但并不意味着变压器没有故障。如果变压器油的气体含量迅速增加，那么必须及时检查变压器。从上面可以看出，注意值的存在是一个警告，超过注意值的测试数据提醒工作人员需要使用某些方法来控制变压器。表1为油浸式电力变压器油中溶解气体注意值。

在表1中，变压器油中的烃类气体和氢气的注意值已经被明确，虽然通过这种方法可以初步诊断变压器的故障，不过也会存在着一些特殊情况。所以这些数值只是给工作人员起到预警的作用，是一种预防手段，而不是绝对的检测方法。

2.2产气速率

在变压器中的气体含量虽然有一个固定的界限，不过在实际工作中并不是不会改变的，通常情况下，变压器中即使含有超过了限值的气体，对其运行也不会造成影响，也不一定会形成故障，可是有些设备中的气体含量并不算多，却会产生故障，所以，在对变压器进行评定的时候，并不能单纯的依靠气体含量做判别，还应该充分考虑气体产生的速度。如果气体有着非常快的增长速度，则很容易发生故障，反之则会减小。产气速度分为两种，分别是相对产气速率和绝对产气速率，主要是根据产气速率判断变压器故障

2.3特征气体组分法

变压器发生故障时会伴随温度过热、内部放电或受潮现象，这时可以利用油相色谱法进行检测，对变压器故障进行分析，从而对故障类型有一个基本的把握。一般来说，变压器故障主要受绝缘油和固体绝缘材料的影响。绝缘油或固体绝缘材料在电流和热量的作用或在电压和放电的影响下，可能会导致变压器故障，而在由这些因素引起的变压器故障中，变压器内部的一些气体会发生明显的变化。当变压器油温度过高，达到300℃以上时，变压器油会发生裂纹。当裂化发生时，产生氢气和甲烷，随着变压器油温度的升高，气体的数量和类型发生变化。通过分析变压器油中气体的比例和组成，可以初步掌握变压器故障。

3电气试验分析变压器故障的原理及方法

电气试验分析变压器故障的原理与油色谱分析有着截然不同的地方，油色谱的分析，其是通过运行状态的细枝末节进行分析，不需要进行相关的试验，只需要设备处在正常的运行状态下即可进行诊断。电气试验则不同，电气试验是通过一定的手段，依靠相关的检测设备采用模拟的方法，检验电气设备绝缘性能的可靠程度。为安全发、供、用电提供可靠有力数据。电气试验能够根据数值的变化，检查出任何一项存在的故障和安全隐患，对整个变压器进行打压试验。打压试验就是先让变压器处在停止状态再用于日常用电相同的电压进行通电，通过观察变压器的各类数据来分析试验下的变压器是否能够达到常规应用的标准。电气试验不需要太多的专业设备而油色谱分析则必须有着一套绝对专业的设备。

4油色谱与电气试验两种变压器诊断方法的优劣分析

4.1油色谱诊断的优劣

油色谱诊断诊断方法的最大优点就是它具有较高的准确性，并且在试验的过程中也不会对试验的正常运行造成一定的影响，同时还具有一定的前瞻性。也就是说变压器的故障还没有进行完全体现时，就可以做出更加正确的判断。而且在试验的过程中也比较安全，不需要人工进行过多的工作。但是在进行检验时其花费的成本较高的，其操作比较繁琐，而且在普及方面也存在着较大的问题。

4.2电气试验的优劣

电气试验最大的优势就是不会花费过多的成本，并且操作时不会有较大的技术难度。除此之外，电气设备应用的范围也比较广泛，并且试验之后的数据同样也能够对变压器存在的问题进行有效分析，但是其局限性比较大。不能够进行预见性的检测，只能够对目前存在的问题进行诊断，而且如果进行电气试验就必须要停止变压器的运转，这样就会对实际生产产生影响。

5综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断

在实际的变压器故障诊断过程中，可以将油色谱与电气试验结合起来，进行综合诊断。先运用油色谱试验法对变压器设备故障进行初步判断，其后对设备进行有针对性的电气试验，对其进行进一步诊断，明确故障部位，得出准确诊断结果。例如若想通过油化试验来对过热故障进行判断的话，那么可以从变压器绕组的直流电阻入手，判断是否存在开关接触不良、绕组或导线出现断股或短路、引线夹件螺丝松动等故障。

6结束语

将电气试验的普及性与经济性与油色谱的准确性相结合，是变压器故障诊断的最佳方式。因此对综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断进行探究具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]田延荣，李云贤，王涛，等.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].工程技术:文摘版.2016(12):00136-00136.

[2]朱珠玛，宋晓萃.浅析综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断[J].低碳世界，2017(35):123-124.