變壓器油色譜分析及故障判斷

鄭芝萍

國網福建建甌市供電有限公司

變壓器油色譜分析及故障判斷

鄭芝萍

國網福建建甌市供電有限公司

文章主要針對變壓器油色譜分析及故障判斷進行研究分析，并且依據實際情況提出了一些意見，希望能夠保證其安全運行。

變壓器；色譜分析；處理

電力系統在運行過程中，變壓器是其安全運行的根本保證，其能夠實現電壓變換、電能分配、傳輸、供電力服務等工作，是供電質量的根本保證。但是，在實際的工作過程中，由于其一直處于工作狀態，就會出現故障，嚴重影響了相關工作的開展。氣相色譜方式的應用，能夠及時發現其中存在的問題，便于工作人員及時的進行解決，從而保證良好的供電質量。

一、變壓器產生氣體的機理

通常來說，變壓器大多數都采用油脂復合絕緣，變壓器所使用的油都是從石油中分離出來的，其絕緣主要是由礦物質絕緣油和油中存在的有機材料構成。礦物絕緣油主要是由其礦物絕緣油烷烴（CnH2n+2）、環烴族飽和烴（CnH2n+2）、芳香族不飽和烴（CnH2n-2）等化合物。 有機絕緣材料主要是由

纖維素（C6H10O5）等物質構成的化合物。變壓器在正常狀態下運行，隨著時間的增加，就會產生少量的氣體，主要包括：氫氣 H2、甲烷 CH4、乙烷 C2H6、乙烯 C2H4、乙炔 C2H2、一氧化碳 CO，二氧化碳 CO2，如果這些氣體達到一定數量就會使得變壓器產生故障，甚至造成嚴重的經濟損失。

二、氣相色譜分析過程探究

總的來說，氣相色譜分析屬于物理分離技術，其主要的分析過程是工作人員首先提取樣本變壓器油，采用真空注射的方式將溶解的油分離出來，注射一定數量的色譜分析儀，載氣緩慢推動使其流過色譜柱，從而變成電信號，再使用相應的儀器進行記錄， 并且依據先后次序排列成一個個脈沖尖峰，形成了色譜圖，工作人員通過對圖像進行研究分析，從而開展下一步工作。

三、變壓器的故障類型分析

1.溫度導致的故障

變壓器在運行過程中，經常會出現一些故障，變壓器在運行過程中，相應的設備在運行過程中，負荷電流過大，就會使得設備的溫度升高，如果溫度超出了正常范圍，就會對其他部件造成一定的損壞，從而影響變壓器的正常運行。通常來說，常見的變壓器溫度過高引起的故障有：裸金屬過熱、絕緣固體過熱等。

2.變壓器受潮導致的故障

變壓器在常見的故障有很多，潮濕問題也會導致變壓器不能正常運行。尤其是在下雨天，雨水就會導流進入變壓器內部，會對變壓器的穩定性造成一定的影響，甚至會導致變壓器出現爆炸的狀況。或者由于設備長時間處于潮濕空氣中，使得變壓器內部的一些部件也會由于潮濕不能正常工作。

3.內部漏電導致的故障

在變壓器設備運行過程中，某些設備存在一定的漏電現象。在電壓調節設備過程中，變壓器接觸電流的部件較多。因此，在實際的變壓器運行過程中，工作人員應該積極從實際情況出發，依據實際情況對設備進行檢查，防止設備出現漏電現象，從而保證設備的正常運行。

四、實例分析

2006年6月，筆者對北門變2#主變本體油化驗工作，發現北門變2#主變本體有故障缺陷。請看故障表：

北門變2#主變油色譜試驗數據表：（見表1）

表1

1、根據氣相色譜《導則》油中溶解氣體含量的注意值。判斷北門變2#主變本體有故障，總烴含量超過注意值。2#主變本體含有乙炔。

（一）北門變2#主變本體絕對氣速率的計算

C2-C1G160-7429

ra=Δt×d=29×24×0.89 =4.0（mL/h）

（二）計算相對產生速率ra

C2-C11160-741

ra=C1×Δt×100%=74× 1×100%=116%/月

氣相色譜《導則》推薦總烴產生速率的注意值：（1）絕對氣速率0.5mL/h。（2）相對產氣速率10%/月。判斷北門變2#主變本體超過注意值設備有故障。

3、根據國際電工委員會（IEC）推薦的三比值法判斷故障

C2H21.7

三比值法：C2H4=100=0.017（編號為0）

CH443.9

H2=21.3=2.1

C2H4100

三比值法：C2H6=14.7=7.0（編號為2）

驗證：三比值法編碼022。可見，北門變2#主變本體。高于700℃高溫范圍的熱故障。結論是不正確的，要對北門變2#主變本體設備綜合分析，了解最近北門變2#主變本體運行狀況，主變帶負荷時，主變是否異常狀況。檢修班人員是否對主變檢修，高壓班人員是否做試驗等等。經過調查，前幾個月北門變2#主變本體散熱器下部潛油泵更換，分析判斷故障原因是潛油泵轉葉與鐵摩擦造成，運行人員發現潛油泵聲音異常，我向領導建議更換潛油泵，之后更換主變潛油泵，2#主變經過幾個月運行色譜試驗數據下降分析判斷變壓器運行正常。我分析判斷故障方法是正確的。通過周期定期對變壓器油做色譜分析，通過變壓器油的色譜定期監測，這對變壓器安全、長周期運行起到了很好的保障作用。

四、總結

綜上所述在電力企業發展過程中，積極對變壓器油色譜分析及其故障判斷研究具有重要意義。在實際工作過程中，工作人員應該從實際狀況出發，采取合理的措施，才能達到事半功倍的效果。

［1］羅霄.變壓器油色譜分析技術要點及控制措施［J］.技術與市場，2016，23（7）：89-89，91.