綜合利用油化和電氣試驗數據進行變壓器故障診斷

尹亞波

摘要：隨著社會的發(fā)展和科學技術的不斷進步，人們對電能的需求量也在不斷增加，在這種形勢下，變壓器的供電和使用就變得非常的重要。變壓器雖然看起來很陌生，但是它的用途卻非常廣泛，不管是電腦、電視、電燈、學校、醫(yī)院的電源，都是通過變壓器來實現電壓變化的。變壓器的品質和工作狀況的穩(wěn)定與否直接關系到電網的安全與穩(wěn)定。目前國內變壓器的故障診斷方法主要有優(yōu)化和電氣試驗數據兩種，這兩種方法都有其優(yōu)越性。

關鍵詞：變壓器;電壓變化;工作狀況;電氣試驗

引言：變壓器在我們的生活中的各個方面都有廣泛的應用，特別是在發(fā)電廠和很多大的工廠中，它是不可或缺的。

1.油色譜分析變壓器故障的原理

在通常情況下，當變壓器在正常工作時，其構成部件及其所含物質會隨使用年限而逐步衰減，直至全部失效。在此期間，大多數的絕緣體都處于衰減狀態(tài)，因此在工作時會產生少量的化學氣體。而如果變壓器內部的某些部分溫度迅速上升，或是發(fā)生了電弧、放電等情況，那么就會加速碳氫化合物和二氧化碳的分解，這個加速過程會導致氣體產生氣泡，隨著油的流動或擴散，它們就會慢慢地溶解在油中。從而妨礙和影響變壓器的正常工作。這種氣體的分解程度比油中的溶解速率要高得多，而且當它的體積越來越大時，油的溶解性就會變得不夠，以致于它沒有時間來處理這些氣體。氣體進入變壓器后，會對繼電器產生一定的影響，使其運動，進而引起故障。在故障早期，由于繼電器內部的溫度不高，所以繼電器中的氣體含量比較低，所以，在此階段，如果能夠對這些氣體的成分進行全面而細致的分析，發(fā)現其含量和發(fā)展的程度，就能夠發(fā)現變壓器內部的問題，并采取相應的預防措施。利用氣相色譜法測定各種氣體成分來判斷變壓器故障。

2.油色譜的分析方法

2.1對油中溶解的特征氣體含量進行分析

目前有關油層析的工作機理已有較清晰的說明，所以其對變壓器失效的研究，首先要從特征氣體的成分入手。我們最熟悉的是碳氫化合物，氫氣，一氧化碳，二氧化碳。因為各種變壓器所生成的氣體特性各不相同，所以通過油色譜法對各種氣體的特性進行分析，可以更精確地判斷和診斷出變壓器的故障。

2.2根據故障點的產氣速率

對于變壓器來說，它含有的氣體是有一個固定的限值的，但這個限值并不是一成不變的，即便是超出了規(guī)定的范圍，也并不會影響到它的正常工作，也不代表它就會出現故障，而有的裝置，在氣體濃度還沒有達到極限時，就會出現故障，所以，我們不能簡單的用變壓器的含量來判定變壓器有沒有問題，我們要從變壓器的出氣速度上來判定變壓器的問題。如果它的氣體濃度增加得太快，它的失效概率就會很大，反之，它的概率就會很低。產生氣體的速度可分為絕對產氣率和相對產氣率兩類，根據絕對產氣率來判斷變壓器故障。

2.3油中溶解氣體的注意值

采用氣相色譜法，可以測量變壓器油中的氣體。不同的氣體成分是變壓器工作狀況的一個重要指標。《電力設備預防性試驗規(guī)程》中規(guī)定了變壓器油中的易燃氣體的當量，通過測量不同的氣體的含量，并與規(guī)定的注意數值進行對比，可以對變壓器的工作狀態(tài)進行初步的判定。變壓器油中的氣體當量，主要是由變壓器油中的碳氫化合物組成，碳氫化合物按CH4、C2H4、C2H6、C2H2四種。在氣體濃度變化較大時，應引起工作人員的高度關注。

3.電氣試驗分析變壓器故障的原理及方法

電力測試是當前變壓器故障診斷中最常見的方法。它的適用范圍遠遠超過了油色譜診斷方法。電子測試和油層析是完全不同的，它是根據工作狀態(tài)的細微變化來進行的，不需要做任何的實驗，只要設備處于正常工作狀態(tài)就可以了。電氣試驗則不同，它是指利用相應的測試儀器，利用仿真的方法，對電氣設備的絕緣性能進行測試。為安全供電、用電提供可靠、有力的資料。通過電氣測試，可以通過測量數據的變化，找出任何一種可能出現的故障或安全隱患，從而對變壓器進行全面的壓力測試。壓力測試就是讓變壓器處于靜止狀態(tài)，然后用同樣的電壓給變壓器充電，然后根據各種數據來判斷變壓器是否符合正常使用的要求。電化學實驗并不需要太多的儀器，而油色譜法卻是一種非常專業(yè)的儀器。

4.油色譜與電氣試驗兩種變壓器診斷方法的優(yōu)劣分析

4.1油色譜診斷的優(yōu)劣

油色譜診斷技術最大的優(yōu)勢就是它的精確度高，而且在檢測過程中不會影響到儀器的工作，而且它還具有很強的先見之明，只要變壓器的故障還沒有完全顯現出來，就可以做出比較準確的判斷。油層析技術的精確度很高，而且安全性也很高，而且不需要太多的人力。但它也有一個弊端，那就是油色譜診斷技術的成本太高了，所以它的推廣難度很大，而且操作起來也比較麻煩，比起電子測試來說，要復雜的多。

4.2電氣試驗的優(yōu)劣

與油色譜診斷測試相比，電氣試驗大的優(yōu)點就是造價不高，而且，電子測試的應用范圍也遠超油色譜，通過測試得到的數據，可以很好地解決變壓器的故障。但它也有很大的局限性，即無法預測的只能對目前的故障進行診斷，如果要進行電力測試，則需要停掉變壓器，從而影響生產。

5.油色譜與電氣試驗相結合的變壓器診斷

尺有所長，寸有所短，如果兩者都可以使用的話，我們應該把兩者結合起來，首先要定期進行變壓器的檢查，周期一般為一到三年，如果發(fā)生了電力測試無法確定的故障，那么通過油色譜診斷分析，可以極大的提高變壓器的診斷效率，確保變壓器的安全。

結束語

在當前的狀況下，用油色譜測試技術和電測技術來診斷變壓器的故障是最合理、最科學的方法。將電氣測試的普及和經濟與油色譜的精確度結合起來，是進行變壓器故障診斷的最好方法。

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