变压器油化验在数据分析与诊断中的应用

徐东 林志强

国网德阳供电公司 四川德阳 618000

1 变压器油作用

变压器油其本身应该是透明液体，干净清洁无杂质。如果其受外部环境的影响，出现氧化现象，油质就会变差，从而产生一些树脂或沉淀，与此同时颜色也会发生相应的转变，由浅红色转变为深褐色。所以在变压器应用过程中，如果发现油的颜色发生的改变，就不宜再用。由此可见，变压器油化验在数据分析与诊断中发挥着重要作用[1]。

2 变压器油化验在数据分析与诊断中的应用

通过对变压器油进行化验检测，可以快速明确变压器的运行现状。在变压器油进行数据分析与诊断的过程中，交流试验电源AC-DC-AC 转换方式的应用可以有效规避波动的频率，从而降低波动频率对诊断结果造成影响。诊断过程中的内部标准一般采用SF6 充气三极式电容，这种方式不受温度、湿度等外在环境的影响，变压器油在检测过程中一般需要对机械杂质、游离碳、水分、酸值和pH 值及耐压进行化验。在化验与检测的过程中如果出现纤维、油泥或者其他杂质，则需要立即对变压器进行清理，不然就会出现堵塞等问题产生。变压器油中的水分量需要控制，水分不可以过量，如果出现过量现象，就会导致绝缘材料的使用期限大打折扣，那设备的老化速度随之加快，运行风险就会大大提升。下面我们以三比值法为例进行具体分析：

三比值法是指通过检验变压器油中C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6三对气体的比值，从而来进行数据分析与诊断。由于每一个系统都有其自己的编码，虽比值不同其所代表的内函也有所差异，但利用比值可以通过编码系统从而查到变压器的故障位置，并根据故障的位置进行检修或干预，从而采取相应的补救措施。由于变压器油是由空气中的氧气和氮气为主要组成部分，所以其在炼制或者是储藏的时候就容易发生与气体接触，从而导致部分空气会与变压器产生融合现象。变压器油在化验检测中需要注意两点内容：一是当检测到气体的含量值在正常值域范围内的时候，可以不采用三比值法进行分析。二是在变压器油检测过程中，如果所含的气体量超出范围值域且其含量高于灵敏度极限值的十倍，那需要认真分析变压器可能会出现在的情况，并且运用三比值法进行检测[2]。

2.1 故障点部位判断

变压器的故障问题是多种多样的，由于变压器油与空气中的相关成分发生化学反应，从而会分解出来一些氧气或氢气类的可燃性气体，当这些具备可燃性的气体溶解于变压器油当中时，可燃性气体的成分越高，含量越大，反应产生的气体速度也会以正比形式出现，这样就容易将变压器设备中的绝缘材料产生质变，从而导致裂解现象的产生。与此同时，变压器油中就会出现碳氢化合物，这些化合物在电或热的催化下会发生断裂，主要表现在C-H 键和C-C键断裂，这会就生成氢原子和碳氢化合物自由基，其成分含量较少。上类过程经过化学反应之后，其生成的产物也可以进行重新组合，从而产生，甲烷、乙烯等类别的气体，然后使变压器产生故障，在此情况下我们可以采用三比值法对设备进行故障检测，根据数据判定故障点部位。

2.2 变压器故障判断

通过相关实验结论与资料文献查询可知，变压器结构的绝缘物质一般都是有机油性纸，那么如果在日常运行过程中，设备的零件出现在损坏现象，那设备内部的温度就会有所上升，与此时同时绝缘纸的温度也会随之提升，从而分解出气体。由于机有机类物质包含的化合键不同，那他们的热稳定性也会有所差异。一般情况下，油性绝缘纸随着温度的不断上升会分解出烯烃、烷烃等不同气体。

每个设备都有其使用年限，变压器也不例外。即使在正常工作的状态之下，去除外界环境的干扰因素，设备其本身也会有老化现象。它的老化现象一般会出现在内部结构和油纸这两个方向，如果产生老化，就会分解出一氧化碳、二氧化碳之类的定量气体，这些气体具有可溶性，会溶解于变压器油中。从而会引起变压器故障，然后分解出不同类型的气体，从而形成一个循环，所以定期检测非常重要。

另外在变压器运行过程中，如果要预测其中是否存在放电故障问题，则需要对其中的乙炔气体含量进行检测。一般情况下而言，变压器在正常运行过程中是不会存在乙炔这类气体，如果在检测的过程中，发现有其成分，就直接证明该变压器存在放电故障问题，需要抓紧时间采取有效措施，并且要时刻关注故障演变情况。如果出现烃类气体的含量值较高时，其中氢气含量也会出现明显上升现象，从而致使设备出现故障问题[3]。

3 结语

随着5G 时代的到来，我国电网公司也在不断紧跟时代步伐加快加大智能电网实施战略建设，其最终目的是为了能够使电网走向国家化标准。但是在不断加快加大智能电网建设的同时，应把电网的安全运行与正常运转放在首要位置，而变压器是电网稳步运营的基本组成之一，所以加强变压器油的化验数据分析与诊断，是保证电网安全运行的必要条件之一。上文主要讲述了三比值法在检测与诊断中的应用，以供相关从业人员参考[4-5]。