综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断

嵇冬冬 张韬

摘要：在电力系统中，变压器在长时间的运作后很有可能会发生故障，其中，变压器故障不但会影响电能的正常供应，还会影响到工作人员的生命安全。因此，必须重视对变压器的故障诊断。如今，对变压器进行故障诊断最常用的手段有两种：一种是油色谱分析，另一种是电气试验数据分析，这两种方式都有着自身不同的优点和局限性，如果想要更好地保障变压器的故障诊断工作的及时和准确，最好的做法就是将这两种变压器诊断手段综合利用。

关键词：油化;电气试验数据;变压器故障;诊断

1变压器故障时使用油色谱的原理分析

一般情况下，如果变压器运行状态正常的话，其内在零部件会因为运行时间而慢慢的减退，直到功能全部丧失为止。在这个过程中，因为很多的绝缘体处于衰退状态，而且绝缘性能也在不断的减少，所以在运行的过程中，会有一些化学气体分解出来。如果变压器的某一部分出现了电弧和放电或者快速升温的现象，都会加快分解二氧化碳和烃类气体，进而导致分解气体形成气泡，在油扩散或者流经的过程中会溶解在油里，从而影响和阻碍了变压器的正常运行。这种气体的分解度远远超过了油里的溶解速度，而且，随着其数量的增多也会使得油的溶解力不足以应付如此巨大的数量，从而使得其无法及时处理这些气体。这些气体会直接流入变压器，气体流入变压器后会对继电器造成影响，使其发生移动现象，从而导致故障的发生。在故障发生的初期階段，继电器内部的温度还没有处于过高的状态，继电器内部所存在的气体含量相对较少，如果在这个阶段能够全面、严谨地对油中气体的组成成分进行分析和研究，分析含量的多少和发展的程度，就可以查出变压器内部潜伏的故障，采取措施来阻止事故的发生。色谱分析是采用气相色谱仪获取各气体的组成和含量。

2诊断方法与标准的分析

2.1油中溶解气体的注意值

通过气相色谱仪，能测定变压器油中的气体含量。各种气体的含量反映出了变压器的运行状态。表1为变压器油中的气体注意值，主要从变压器油中的烃类气体入手，其中的烃类气体可以分为四种，分别为CH4、C2H4、C2H6和C2H2。当这些气体的数值发生剧烈波动时，工作人员必须对其加以重视，防患于未然。在表1中，明确了变压器油中H2和烃类气体的注意值。虽然这种方式能够对变压器故障进行初步诊断，但是在应用这种方法时要注意存在一些特殊情况。有时变压器油中的气体含量稍高于注意值，但是变压器并不一定出现故障;而有时变压器油中的气体含量虽然低于注意值，也并不代表变压器不存在故障。如果变压器油中气体含量增长迅速，那么也必须及时对变压器进行检查。可见，注意值的存在起到一定的预警作用，试验数据超过注意值，就提醒工作人员需要采取一定的手段对变压器进行检查。

2.2产气速率

虽然变压器所含气体有一个固定的限值，但是这种限值在实际的操作中未必是那么标准和一成不变的，在很多情况下，变压器的气体含量超过了限制却依旧不会影响其正常运行，也未必就一定会形成故障，而有些设备即使气体还没有达到限值就已经发生了故障，因此，我们不能单纯地从变压器的含量是否超标来作为评定变压器是否有问题的唯一标准，我们想要通过含气量来判断变压器是否有故障，还应当从其产生气体的速度来入手。如果其气体含量的增长速度过快那么其发生故障的几率就十分巨大，相反则几率较小。产气速度有绝对产气速率和相对产气速率两种，对于变压器故障的判断依照绝对产气速率为参考进行分析。

3变压器故障时使用电气试验分析的原理和方法

目前，诊断变压器故障时使用最多的一种诊断方法就是电气试验。与油色谱方法相比较，其应用有着更为广阔的范围。在对变压器故障进行分析的时候，电气试验和油色谱分析的原理非常不一样，使用油色谱进行分析的时候，主要是分析运行状态的细枝末节，并不需要开展相关实验，在诊断时设备正常运作就可以。而电气试验则与之不一样，必须要借助一些手段好，根据相关的检测设备，使用模拟方法对电气设备的绝缘性可靠程度进行检验，进而保证能够安全可靠的用电。电力试验可以将数值变化作为依据，对将所存在的安全隐患和故障都一一找出，并打压试验整个变压器。打压试验指的就是先停止变压器的运行，再和平日里用电一样的电压通电，通过对变压器各类数据的观察，对试验下变压器的标准进行分析，看其是否与规定相符合。电气试验对专业设备的要求并不高，而油色谱分析则不同，要求设备一定要具有绝对的专业性。

4电气试验和油色谱诊断方法的优势和缺点

在检测变压器故障时，大多数时候应用的方法为电气试验，其应用范围要大于油色谱诊断方法，主要是因为油色谱设备花费的资金比较多，而且对设备也有着比较高的要求，而电气试验则不同，花费小，也没有太高的技术要求，可以说两种方法各有千秋，现做如下具体分析。

4.1油色谱的优势和缺点

油色谱诊断方式最大的优点就在于其具有很高的准确性，并且在进行侧试时不会对设备的正常运行造成影响，而且其还具有着一定的前瞻性，即变压器的故障还没有完全体现，就能通过油色谱诊断进行出较为正确的判断。油色谱的准确性也是十分高的，比电气试验还相对安全许多，不需要人工进行过多的工作。不过，该方法也存在着一些缺点，例如需要十分昂贵的诊断费用，引进一套完整的油色谱设备需要花费大量资金，所以该方法在短时间内很难实现普及，而且还有着比较复杂的操作过程，比较于电气试验来说简直是难上加难。

4.2电气试验的优势和缺点

电气试验和油色谱技术相比较，最大的优势就是成本不高，而且便于操作，并不会有太多的技术难题存在。另外，和油色谱应用范围相比较，电气试验要更广泛一些，而且通过对实验所得的数据进行分析以后可以将变压器存在的问题准确找出。不过，其局限性也是很大的，对于没有预见性的只能对当前的问题进行诊断，其次如果做电气试验就必须停止变压器运转，从而影响生产。

5油色谱与电气试验相结合的变压器诊断

在两种诊断方法都具备的情况下，我们应当将这两种诊断方法有机地结合在一起，首先要定期地利用电气试验进行变压器的检修工作，定期时间通常在1-3年左右，然后在出现电气试验所难以判断的故障时，再利用油色谱进行判断这样两相结合就能够在最大的程度上提高对于变压器诊断的效率，从而保证变压器的安全运行。

6结语

总之，现阶段，在诊断变压器故障的过程中，应用最为常见的两种方法就是电气试验和油色谱，每一种方法都有着各自的优点和缺陷，利用电气试验的普及性与经济性与油色谱的准确性相结合，才是对变压器故障诊断的最佳方式。

参考文献

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[3]田延荣，李云贤，王涛，等.电气试验在变压器故障分析中的研究[J].工程技术：文摘版，2016（12）.

作者简介：嵇冬冬（1994.12—），性别：男;籍贯：江苏泗阳;民族：汉;学历：大学本科;职务：变电检修工;单位：国网江苏省电力有限公司泗阳县供电分公司;

张韬（1993.03—），性别：男;籍贯：江苏宿迁;民族：汉;学历：硕士研究生;职务：变电一次检修工;单位：国网江苏省电力有限公司泗阳县供电分公司;