變壓器絕緣油色譜分析異常的技術(shù)探討

姜幽萍

摘要：為了減少變壓器突發(fā)性事故造成的危害，要及時(shí)分析變壓器絕緣效果，配合相關(guān)參數(shù)的分析內(nèi)容，就能有效評(píng)估相關(guān)信息，從而提升變壓器應(yīng)用質(zhì)量水平。本文分析了變壓器絕緣油色譜異常的原因，并對(duì)異常故障的處理措施展開討論。

關(guān)鍵詞：變壓器;絕緣油;色譜分析;異常原因;處理措施

伴隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電網(wǎng)安全性受到了廣泛關(guān)注，要保證變壓器運(yùn)行的安全性才和質(zhì)量性，才能提升變壓器應(yīng)用控制的水平，為運(yùn)維管理工作的全面進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、變壓器絕緣油色譜分析的應(yīng)用原理

在變壓器應(yīng)用過(guò)程中，為了有效保證變壓器運(yùn)行中的絕緣性能和散熱性能，就要借助絕緣油完成相應(yīng)工作，并且，絕緣油還能有效消除變壓器運(yùn)行中產(chǎn)生的電弧危害，盡管其應(yīng)用價(jià)值較高，但是一旦變壓器出現(xiàn)溫度升高的問題，變壓器油就會(huì)出現(xiàn)分解的現(xiàn)象，特別是在高溫環(huán)境中，甲烷等大分子氣體就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚁┑刃》肿託怏w，因此，將變壓器絕緣油作為評(píng)估變壓器應(yīng)用效果的重要參數(shù)。

由表可知，正是基于對(duì)不同氣體含量的變化，有效分析變壓器產(chǎn)生故障的原因，所以，變壓器絕緣油色譜分析具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

二、變壓器絕緣油色譜分析異常的原因

（一）絕緣中存在局部放電

之所以會(huì)出現(xiàn)絕緣過(guò)程中局部放電的問題，主要是因?yàn)橹髯儔浩鹘^緣結(jié)構(gòu)存在缺陷，一旦外部施加的電壓參數(shù)強(qiáng)度較大，絕緣位置就會(huì)存在放電的問題。正是因?yàn)檫@種絕緣結(jié)構(gòu)局部放電度主變壓器造成的傷害不能立即顯現(xiàn)，所以存在一定的隱蔽性，但是這種影響會(huì)逐漸累積，當(dāng)達(dá)到閾限值后，就會(huì)從量變轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)變，燒毀主變壓器。

（二）導(dǎo)電部件局部過(guò)熱

在主變壓器中存在很多的金屬部件，金屬部件若是出現(xiàn)接觸不良的問題，必然會(huì)對(duì)變壓器的散熱情況產(chǎn)生影響，稱為電阻異常型過(guò)熱。此時(shí)，因?yàn)閷?dǎo)電部件過(guò)熱嚴(yán)重，就會(huì)造成導(dǎo)電回路尾部電阻增大，其實(shí)際的損耗也會(huì)加劇，而損耗數(shù)值和電阻之間本身就存在正比例關(guān)系，金屬部件的接觸電阻增大，對(duì)應(yīng)的接觸壓力減少，就會(huì)增加接觸部位發(fā)熱量，形成高溫運(yùn)行環(huán)境，主變壓器燒毀問題也隨之產(chǎn)生。

（三）潛油泵故障現(xiàn)象

對(duì)于變壓器而言，潛油泵是非常關(guān)鍵的元件之一，主要是引導(dǎo)變壓器內(nèi)油完成冷熱交替循環(huán)，潛油泵中油流主要是借助油流繼電器完成實(shí)時(shí)性監(jiān)控工作。多數(shù)大型變壓器采取的是強(qiáng)油循環(huán)冷卻的處理方式，潛油泵故障幾率較大，必然會(huì)對(duì)變壓器的散熱情況產(chǎn)生影響，使得變壓器主絕緣壽命下降。

三、變壓器絕緣油色譜分析異常處理措施

正是因?yàn)樽儔浩鹘^緣油色譜分析非常關(guān)鍵，因此，要針對(duì)其異常情況予以重視，打造更加合理的分析機(jī)制，從而全面核查產(chǎn)生異常的原因，并落實(shí)相關(guān)工作，以保證色譜分析的合理性，為變壓器安全應(yīng)用提供保障。

（一）明確診斷基本程序

若是變壓器出現(xiàn)了異常故障問題，此時(shí)變壓器絕緣油就會(huì)釋放不同的氣體，此時(shí)，故障導(dǎo)致分解出的氣體種類和含量都會(huì)有所不同，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測(cè)就能了解故障問題。例如，氫氣過(guò)量可能是出現(xiàn)了進(jìn)水受潮的問題，若是乙炔氣體含量超標(biāo)，則可能是互信主變壓器內(nèi)部局部放電等現(xiàn)象。

（二）明確氣體速率注意數(shù)值

在主變壓器出現(xiàn)故障后，絕緣油實(shí)際產(chǎn)生氣體的速率也會(huì)出現(xiàn)變化，依據(jù)對(duì)應(yīng)的參數(shù)急性主變壓器故障的分析具有實(shí)效性價(jià)值，并且，要從氣體的實(shí)際濃度和氣體運(yùn)行速率等多方面因素進(jìn)行綜合分析評(píng)估。值得一提的是，絕對(duì)產(chǎn)氣速率和相對(duì)產(chǎn)氣速率對(duì)于主變壓器內(nèi)部產(chǎn)氣速率分析具有不同的物理意義。其中，相對(duì)產(chǎn)氣速率分析偏差較大，特別是在氣體濃度較低的情況下，甚至?xí)霈F(xiàn)故障誤判等問題?；诖?，主變壓器主要采取的是開放式絕對(duì)產(chǎn)氣速率分析，其實(shí)際數(shù)值參數(shù)為每小時(shí)25ml，若是利用隔膜式絕對(duì)產(chǎn)氣速率進(jìn)行分析則數(shù)值參數(shù)為每考試0.50ml。

另外，主變壓器絕緣油分解氣體分析工作中，氫氣產(chǎn)氣速率數(shù)值存在一定的不確定性，是由于氫氣本身性質(zhì)決定的，基于此，要匹配其他氣體進(jìn)行綜合分析，完善評(píng)估結(jié)果的基礎(chǔ)上，保證測(cè)評(píng)分析的合理性。

（三）對(duì)比數(shù)值參數(shù)

要想全面發(fā)展氣體參數(shù)的應(yīng)用價(jià)值，不僅要對(duì)數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)性跟蹤記錄，也要建立數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比分析機(jī)制，有效分析數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，完善數(shù)據(jù)管理平臺(tái)工作的水平。另外，在評(píng)估過(guò)程中，要謹(jǐn)慎判斷和處理，避免簡(jiǎn)單地依據(jù)氣體含量“經(jīng)驗(yàn)型”獲取評(píng)估結(jié)果。任何盲目的評(píng)估和診斷都會(huì)增加維修成本，所以要綜合考量環(huán)境因素、歷史數(shù)據(jù)因素等。

（四）善用三比值判斷法

在實(shí)際分析模式中，借助氣相色譜分析判斷變壓器故障的方式較多，三比值判斷法的應(yīng)用較為常見，三比值分別為乙炔/乙烯、甲烷/氫氣、乙烯/乙烷，對(duì)比分析三組比值的大小，就能更加直觀的了解變壓器的基本故障問題，從而落實(shí)更加合理且有效的處理機(jī)制，維持良好的判斷方式。值得一提的是，三比值判斷法中還設(shè)置了具體的編碼規(guī)則，要結(jié)合故障類型判斷故障性質(zhì)，實(shí)際應(yīng)用效果較好，這種方式不僅僅有效排除了油體積對(duì)相關(guān)效應(yīng)參數(shù)的影響，也有效提升了故障狀態(tài)分析評(píng)估的合理性。在計(jì)算工作結(jié)束后就要和實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)予以對(duì)比分析，綜合評(píng)估特征氣體分析判斷結(jié)果，及時(shí)制定處理計(jì)劃，避免變壓器受損問題對(duì)后續(xù)應(yīng)用造成影響。

四、具體案例

本文以某檢測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，在某主變電壓器試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員發(fā)現(xiàn)油色譜數(shù)據(jù)異常明顯，在進(jìn)行一系列數(shù)據(jù)對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)，其中氫氣、甲烷氣體、乙炔氣體等含量較高，并且具有持續(xù)性蔓延的趨勢(shì)。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)予以分析，對(duì)特征氣體情況進(jìn)行匯總。

首先，氫氣和乙炔的含量急劇增多。技術(shù)人員判定可能是由于主變壓器存在放電或者是過(guò)熱故障問題。

其次，甲烷和乙烯的含量也在增大。技術(shù)人員經(jīng)過(guò)一系列測(cè)定處理和數(shù)據(jù)跟蹤后評(píng)估分析，可能是主變壓器存在內(nèi)部接觸不良的問題。

最后，發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部一氧化碳和二氧化碳含量存在明顯的升高，評(píng)估為可能存在固體絕緣材料失效問題，在進(jìn)行進(jìn)一步排查工作后發(fā)現(xiàn)，是由于溫度過(guò)高造成的。針對(duì)此類情況，決定利用接頭焊接處理、螺釘固定處理以及開關(guān)接觸排查處理等方式予以集中校對(duì)和問題故障評(píng)估。

在完成一系列分析工作后得知，變壓器導(dǎo)電桿位置和電線鍍銅位置出現(xiàn)了螺栓松動(dòng)的現(xiàn)象，操作人員結(jié)合設(shè)備的應(yīng)用情況和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)重新更換螺栓，更換后利用直流電檢測(cè)處理的方式進(jìn)行復(fù)檢，故障消除。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，變壓器絕緣油是評(píng)估變壓器故障問題的重要因素，要結(jié)合其實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，有效了解變壓器的實(shí)際問題，以便于能針對(duì)具體情況落實(shí)相應(yīng)的控制措施，提升變壓器應(yīng)用質(zhì)量水平，減少安全隱患因素的留存，維持設(shè)備應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏，也為電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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