综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断

尹亚波

摘要：随着社会的发展和科学技术的不断进步，人们对电能的需求量也在不断增加，在这种形势下，变压器的供电和使用就变得非常的重要。变压器虽然看起来很陌生，但是它的用途却非常广泛，不管是电脑、电视、电灯、学校、医院的电源，都是通过变压器来实现电压变化的。变压器的品质和工作状况的稳定与否直接关系到电网的安全与稳定。目前国内变压器的故障诊断方法主要有优化和电气试验数据两种，这两种方法都有其优越性。

关键词：变压器;电压变化;工作状况;电气试验

引言：变压器在我们的生活中的各个方面都有广泛的应用，特别是在发电厂和很多大的工厂中，它是不可或缺的。

1.油色谱分析变压器故障的原理

在通常情况下，当变压器在正常工作时，其构成部件及其所含物质会随使用年限而逐步衰减，直至全部失效。在此期间，大多数的绝缘体都处于衰减状态，因此在工作时会产生少量的化学气体。而如果变压器内部的某些部分温度迅速上升，或是发生了电弧、放电等情况，那么就会加速碳氢化合物和二氧化碳的分解，这个加速过程会导致气体产生气泡，随着油的流动或扩散，它们就会慢慢地溶解在油中。从而妨碍和影响变压器的正常工作。这种气体的分解程度比油中的溶解速率要高得多，而且当它的体积越来越大时，油的溶解性就会变得不够，以致于它没有时间来处理这些气体。气体进入变压器后，会对继电器产生一定的影响，使其运动，进而引起故障。在故障早期，由于继电器内部的温度不高，所以继电器中的气体含量比较低，所以，在此阶段，如果能够对这些气体的成分进行全面而细致的分析，发现其含量和发展的程度，就能够发现变压器内部的问题，并采取相应的预防措施。利用气相色谱法测定各种气体成分来判断变压器故障。

2.油色谱的分析方法

2.1对油中溶解的特征气体含量进行分析

目前有关油层析的工作机理已有较清晰的说明，所以其对变压器失效的研究，首先要从特征气体的成分入手。我们最熟悉的是碳氢化合物，氢气，一氧化碳，二氧化碳。因为各种变压器所生成的气体特性各不相同，所以通过油色谱法对各种气体的特性进行分析，可以更精确地判断和诊断出变压器的故障。

2.2根据故障点的产气速率

对于变压器来说，它含有的气体是有一个固定的限值的，但这个限值并不是一成不变的，即便是超出了规定的范围，也并不会影响到它的正常工作，也不代表它就会出现故障，而有的装置，在气体浓度还没有达到极限时，就会出现故障，所以，我们不能简单的用变压器的含量来判定变压器有没有问题，我们要从变压器的出气速度上来判定变压器的问题。如果它的气体浓度增加得太快，它的失效概率就会很大，反之，它的概率就会很低。产生气体的速度可分为绝对产气率和相对产气率两类，根据绝对产气率来判断变压器故障。

2.3油中溶解气体的注意值

采用气相色谱法，可以测量变压器油中的气体。不同的气体成分是变压器工作状况的一个重要指标。《电力设备预防性试验规程》中规定了变压器油中的易燃气体的当量，通过测量不同的气体的含量，并与规定的注意数值进行对比，可以对变压器的工作状态进行初步的判定。变压器油中的气体当量，主要是由变压器油中的碳氢化合物组成，碳氢化合物按CH4、C2H4、C2H6、C2H2四种。在气体浓度变化较大时，应引起工作人员的高度关注。

3.电气试验分析变压器故障的原理及方法

电力测试是当前变压器故障诊断中最常见的方法。它的适用范围远远超过了油色谱诊断方法。电子测试和油层析是完全不同的，它是根据工作状态的细微变化来进行的，不需要做任何的实验，只要设备处于正常工作状态就可以了。电气试验则不同，它是指利用相应的测试仪器，利用仿真的方法，对电气设备的绝缘性能进行测试。为安全供电、用电提供可靠、有力的资料。通过电气测试，可以通过测量数据的变化，找出任何一种可能出现的故障或安全隐患，从而对变压器进行全面的压力测试。压力测试就是让变压器处于静止状态，然后用同样的电压给变压器充电，然后根据各种数据来判断变压器是否符合正常使用的要求。电化学实验并不需要太多的仪器，而油色谱法却是一种非常专业的仪器。

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

油色谱诊断技术最大的优势就是它的精确度高，而且在检测过程中不会影响到仪器的工作，而且它还具有很強的先见之明，只要变压器的故障还没有完全显现出来，就可以做出比较准确的判断。油层析技术的精确度很高，而且安全性也很高，而且不需要太多的人力。但它也有一个弊端，那就是油色谱诊断技术的成本太高了，所以它的推广难度很大，而且操作起来也比较麻烦，比起电子测试来说，要复杂的多。

4.2电气试验的优劣

与油色谱诊断测试相比，电气试验大的优点就是造价不高，而且，电子测试的应用范围也远超油色谱，通过测试得到的数据，可以很好地解决变压器的故障。但它也有很大的局限性，即无法预测的只能对目前的故障进行诊断，如果要进行电力测试，则需要停掉变压器，从而影响生产。

5.油色谱与电气试验相结合的变压器诊断

尺有所长，寸有所短，如果两者都可以使用的话，我们应该把两者结合起来，首先要定期进行变压器的检查，周期一般为一到三年，如果发生了电力测试无法确定的故障，那么通过油色谱诊断分析，可以极大的提高变压器的诊断效率，确保变压器的安全。

结束语

在当前的状况下，用油色谱测试技术和电测技术来诊断变压器的故障是最合理、最科学的方法。将电气测试的普及和经济与油色谱的精确度结合起来，是进行变压器故障诊断的最好方法。

参考文献

[1]姚钢. 综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断的分析[J]. 中国化工贸易， 2019， 11（014）：200.

[2]杨柳， 钱琦. 利用油化和电气试验数据针对变压器故障诊断探讨[J]. 电源技术应用， 2013， 000（004）：106.

[3]高鹏， 刘富元， 马江泓，等. 综合利用油化、电气试验数据进行变压器故障诊断[J]. 变压器， 2009（8）：3.