变压器油色谱分析诊断技术

变压器油色谱分析诊断技术

江桂英叶景刘世丹郑毅

国网福建省电力有限公司宁德供电公司福建宁德352100

摘要：对油浸式变压器油中溶解的故障特征气体进行在线色谱分析，可以判断设备内部的隐蔽缺陷，实现在线智能化监测与故障诊断，可以及时掌握变压器的运行状况，发现和跟踪潜伏性故障。就变压器油色谱在线监测系统的必要性、工作原理和应用现状进行简单分析，并针对该系统现存的问题进行了探讨。

关键词：变压器；诊断技术；分析

引言

在我国电力系统发达的同时比喻要做好保障，是保障输电安全的基础，但是变压器的实际使用中，受到各种因素的影响，就存在着一系列的问题，严重影响了电力系统正常运行。采取科学的诊断技术加以应用，及时找到变压器故障问题，这对解决故障就能提供方便。

1油试验种类

油测试验的种类主要是分为三种油试验分耐压、气相色谱分析、简化试验。耐压试验主要是检测油的绝缘强度；气相色谱分析主要是对已产生气体进行故障类别判断；简化试验是对油进行系统化分析。利用气相色谱法分析油中溶解气体来监视充油电气设备是否安全运行，在我国已有-"多年的使用经验，也是我厂首选的试验方法。

2变压器油色谱分析方法

2.1变压器油采样

用上述色谱分析法对变压器内部存在的故障分析时候，必须通过采样的方式，从变压器中取出适量的油体，在这一过程中，主要采取试管或注射器对变压器油进行采样。与此同时，还需将采集样品及时盛装在容器当中以供分析使用。此外，还需确保油样储存容器具备良好的清洁性，避免杂质对油样成分造成污染，从而影响到最终的检测分析效果。

2.2鉴定器检测

在对变压器油内部所含的气体实施检测的环节中，可采取专业的气相色谱仪对经过分离采集到的气体进行检测，得出气体中的化学成分以及构成类型等具体数据。同时，还需将得出的数据进行电子信息式的数据转化，并做好数据存档工作，在这一过程中，可借助现代化电子计算机及数据库实施对鉴定数据信息的存储，以便后续进行高效的故障分析和研究。

2.3判断故障类型

要是由鉴定器鉴定得出来的变压器油包含气体的类别和性质等数据信息，对变压器内部实际潜存的故障进行判断，同时，还需根据不同的故障类型采取有针对性的修复措施对故障问题进行及时修复，以此保障变压器的安全稳定运行。

3色谱分析在故障诊断中的应用

3.1产气特征

只要变压器内部发生故障问题，则变压器在运行过程中所释放的气体性质就会发生相应的改变，因此，技术人员能够依据气体性质及属性对变压器存在的故障进行有效的辨别。例如，在出现放电故障时，变压器油中会含有氢气，占比高于总量的90%；在高温故障时会释放甲烷及乙烯，在总烃含量占比中高于80%；在出现局部放电情况时，主要释放气体为氢气，次之为甲烷，通常而言，氢气在氢与总烃的占比中高达90%，而甲烷和总烃之比则高于90%。因此，针对变压器运行时所释放的不同气体特征能够对故障类型进行具体判断。

3.2产气速率

主要是变压器油内部有可燃性气体，这就使得其在热环境及电厂环境中会发生自动分解，与此同时，气体的产生速率也会随之加快。因此，在对变压器内部的故障问题是否存在进行具体判断的过程中，需要依照变压器油内部的气体含量和气体增长速度两方面要素进行判断。若变压器内部确实存在故障，则在进行故障判断时，还需对变压器油中所包含的气体产生速率进行考量，并以此作为判断依据，对变压器故障进行更加科学合理地诊断。

3.3根据产气速率进行故障判断的方法

（1）想要对变压器油没有故障的判断的时候，可依照变压器油中所包含的总烃含量与产气速率，并结合色谱分析方法对其故障类型加以判断。同时，依据色谱分析最终所得出的变压器后内部总烃绝对值和产气速率是否高于注意值进行故障诊断，以此判断变压器的实际运行状态。其中，注意值指的是变压器正常运行状态下，变压器油内部所含的各种气体类型及所占比例、产气速率等数据值。

（2）当总烃绝对值高于注意值，却低于此数值的3倍，且总烃气体的释放速率低于注意值时，则变压器内部存在故障。考虑到此类故障蔓延趋势较为缓慢，因此可采取继续运行持续观察的方法进行下一步检修作业。

（3）若总烃高于注意值，却低于注意值的3倍，且总烃气体的释放速率维持在注意值1~2倍的区间范围内时，则变压器内部存有故障，此时需缩短试运行周期，并对故障的发展趋势加以密切关注。

（4）若总烃绝对值高于注意值的3倍，且总烃气体的释放速率也同样高于注意值的3倍时，则变压器存在严重的内部问题，并且发展迅速，此时则需要即刻采取相应的修复措施。

3.4油色谱在线监测系统存在的问题

想要管理载气，变压器油色谱在线监测系统所使用的载气为多为高纯氮气或压缩空气。钢瓶中的储气有限，而载气的使用是消耗性的，当载气用完时，需及时更换气瓶。如果欠压报警后再联系厂家进行更换，需要时间较长，影响监测设备的连续性。建议现场应该设有两瓶载气（一用一备），当载气用完后现场可立即更换载气仪器的标定。色谱监测系统需要定期进行标定，长时间不标定则会影响检测数据的准确性油气在更换载气瓶之后必须标定，否则数据偏差会相当大。

结语

综合以上所说，本文主要是以变压器油色谱分析原理为切入点，对变压器油色谱分析方法进行了研究，在此基础上探究了色谱分析在故障诊断中的应用，从而及时发现变压器运行的潜伏问题，以此保障电力系统的安全稳定运行，

参考文献：

[1]GB/T7252－2001变压器油中溶解气体分析和判断导则．北京：中国标准出版社，2001．

[2]汪倩，张黎琳，宋蓓华．变压器油色谱在线监测在状态检修中的应［J］．华东电力，2009，37（7）：1195－1197．

[3]黄皓伟．变压器油色谱在线监测系弘的应用［J］．浙江电力，2011.3：25－27．

[4]GB/T17623-1998绝缘油中溶解气体组分含量的气相谱测定法[S].北京：中国标准出版社，1999.

[5]贾云峰.浅谈变压器的在线监测及其发展趋势[J].科技风2015（6）：199.

[6]孟涛，陈强，飞，等.利用变压器油中溶解气体分析技术进行故障诊断的研究[J].电工电气，2011（1）：1-3.