電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析的應(yīng)用分析

摘 要：變壓器作為電力系統(tǒng)中必不可少的重要設(shè)備，在變壓器運行中極易發(fā)生各種故障，而氣相色譜分析技術(shù)作為一種新興技術(shù)，能夠?qū)ψ儔浩飨潴w中的少量油樣進(jìn)行采集，分析油中的組分和含量，從而對變壓器是否存在故障進(jìn)行判斷，并能夠進(jìn)一步對故障性質(zhì)及位置進(jìn)行確定，將色譜分析技術(shù)在油務(wù)監(jiān)督中進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效的提高變壓器運行的安全性和穩(wěn)定性，這對電力系統(tǒng)可靠的運行具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；油務(wù)監(jiān)督；色譜分析；方式；常用方法

前言

在電力系統(tǒng)中，油浸變壓器應(yīng)用數(shù)量較多，在油浸變壓器中，其絕緣多采用油紙組合，這樣在變壓器出現(xiàn)故障時，油紙受熱情況下會有烴類氣體產(chǎn)生，而且在故障點溫度不斷升高的情況下，絕緣油會發(fā)生裂解，從而產(chǎn)生不同的烷烴、烯烴及炔烴，這些烴類氣體在特定溫度范圍內(nèi)會有最大的產(chǎn)氣率情況出現(xiàn)，因此在不同性質(zhì)故障下，絕緣油會產(chǎn)生不同含量和不同組分的烴類氣體。因此將色譜分析應(yīng)用于變壓器故障判斷，可以充分的利用變壓器油中溶解的氣體來對各種潛伏性故障進(jìn)行判斷，實現(xiàn)對變壓器運行狀態(tài)的監(jiān)督，確保變壓器運行的安全。

1 電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析技術(shù)概述

在當(dāng)前電氣試驗中，會利用氣相色譜來分析絕緣油中的溶解氣體，以此來及時發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備內(nèi)部存在的故障。這也使色譜分析成為當(dāng)前電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中非常重要的一項舉措。利用色譜分析時，對設(shè)備檢測是不需要停運，而且不易受到其他因素的干擾，定期色譜監(jiān)測運行設(shè)備的內(nèi)部的絕緣情況，有利于設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性。

當(dāng)前變壓器多采用油紙復(fù)合絕緣，這樣變壓器存在潛伏性故障時，故障點發(fā)熱會導(dǎo)致油紙產(chǎn)生烴類氣體。而且在電和熱作用下，充油電氣設(shè)備絕緣材料和絕緣油也會產(chǎn)生老化分析的情況，從而產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，并有少量低分子烴類氣體產(chǎn)生，正常情況下，大部分氣體絕緣油都能夠溶解，一旦除油器存在放電性故障及過熱故障產(chǎn)生時，這些氣體產(chǎn)生的速度會加快，所產(chǎn)生的氣體會在絕緣油中形成氣泡，并在絕緣油中對流、擴散。因此根據(jù)產(chǎn)生氣體的含量和組分能夠?qū)收项愋秃凸收蠂?yán)重程度進(jìn)行判斷。因此將色譜分析技術(shù)在充油電力設(shè)備故障診斷中進(jìn)行應(yīng)用，不僅診斷準(zhǔn)確度較高，而且診斷也較為及時。這也使當(dāng)前色譜分析技術(shù)在變壓器工作過程中應(yīng)用十分廣泛，而且通過定期色譜分析，也能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛在故障，有效的實現(xiàn)對故障的預(yù)防，降低故障的發(fā)生率。

2 色譜分析選用的方式

色譜分析技術(shù)自創(chuàng)設(shè)以來，在不斷發(fā)展過程中，無論色譜分析方法還是能夠選取的配套儀器都越來越完善，而且能夠快速對油液濃度和內(nèi)含成分進(jìn)行分析，分析所得到的數(shù)據(jù)也具有非常重要的參考價值。

在色譜分析時主要依循于洗脫液相和固相兩類物質(zhì)，對不同特質(zhì)的油液進(jìn)行分析，測定流程不僅較為穩(wěn)定，而且具有多樣化的特點。當(dāng)前色譜儀包括液相食品、氣相儀器和凝膠性儀器等幾大類，各種色譜儀能夠?qū)Ω叻肿硬馁|(zhì)進(jìn)行內(nèi)在成分解析。也可以選取凝膠色譜對某一成分內(nèi)含的分布狀態(tài)及內(nèi)在分子量。在對電力配備的絕緣油可以利用色譜分析法，不僅能夠取得較好的效果，而且能夠為電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督起到積極的作用。利用色譜分析方法，不僅能夠?qū)τ鸵褐锌扇芙獾膬?nèi)在氣體進(jìn)行辨析，而且能夠?qū)τ鸵簝?nèi)含的若干成分進(jìn)行識別，能夠有效的測定充油設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障。并對充油狀態(tài)的配套設(shè)備起到有效的監(jiān)測作用。利用色譜分析技術(shù)能夠?qū)Τ溆驮O(shè)備潛在的隱患進(jìn)行辨析，并對以妥善處理。

3 電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析技術(shù)常用方法

3.1 基于故障點的產(chǎn)生氣體的速率進(jìn)行設(shè)備故障的判斷

對氣體含量進(jìn)行檢測的過程中，經(jīng)常會以氣體含量是否超過注意值為標(biāo)準(zhǔn)，但是這個標(biāo)準(zhǔn)并不是唯一的判斷標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該結(jié)合其他影響因素進(jìn)行分析。所以當(dāng)檢測到的氣體含量超過注意值時，還可能是外來因素造成的干擾，所以并不能判斷是否存在故障。如果氣體含量低于注意值時，但是在產(chǎn)生氣體的速率較快，此時也應(yīng)該給予高度的重視。

3.2 基于絕緣油中溶解氣體的特征氣體的含量判斷設(shè)備故障

當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)不同的故障時，就會有不同的特征氣體出現(xiàn)。基于絕緣油氣相色譜分析結(jié)果與產(chǎn)生的氣體的特征以及產(chǎn)生特征氣體的注意值進(jìn)行比較，從而判斷變壓器等設(shè)備是否存在故障以及故障的性質(zhì)和程度。

3.3 三比值法判斷設(shè)備的故障

實際上，對包括變壓器等在內(nèi)的充油電氣設(shè)備故障類型進(jìn)行判斷的重要方法就是三比值法。三比值法中的任何故障對應(yīng)的比值都具有典型性，通過對于多種故障的聯(lián)合作業(yè)，有可能出現(xiàn)找不到對應(yīng)比值組合的情況，這時需要分析該不典型比值的組合，進(jìn)而可以獲得故障的多重性與復(fù)雜性。

3.4 判斷設(shè)備故障的程度及發(fā)展

利用色譜分析技術(shù)在對設(shè)備故障及故障類型進(jìn)行確定的基礎(chǔ)上，需要掌握故障類型的程度和發(fā)展，這樣才能制訂合理的措施，對故障進(jìn)行預(yù)防和處理，有效的保證設(shè)備運行的安全。因此可以基于IEC三比值方法下，充分的利用回歸分析法、瓦斯分析法和平衡判據(jù)法等來對設(shè)備故障程度和發(fā)展進(jìn)行判斷，從而制定合理的解決對策。

4 電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督色譜分析應(yīng)注意的問題

（1）在利用氣相分析對充油設(shè)備進(jìn)行故障檢測的過程中，一定要注意油中的氣體含量，當(dāng)油中的氣體達(dá)到了一定的范圍時，那么就需要通過其他的電氣試驗進(jìn)行檢測，從而正確判斷充油設(shè)備是否存在故障，避免判斷失誤。

（2）在油務(wù)監(jiān)督色譜分析過程中，要將所檢測的數(shù)據(jù)值與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)值進(jìn)行對比，如果所檢測到的數(shù)據(jù)已經(jīng)超過了某一項標(biāo)準(zhǔn)值的上限時，則說明存在故障現(xiàn)象，需要及時的采取相應(yīng)的處理措施，并且停止設(shè)備的運行。在某一項檢測結(jié)果較高時，應(yīng)該對其他項進(jìn)行試驗，判斷是否存在關(guān)聯(lián)性故障。對于檢測中的超限項要采取進(jìn)一步的措施進(jìn)行故障判斷，以明確故障點以及故障原因，避免事故的擴大化，盡量控制由于故障所帶來的損失。

（3）利用氣相色譜分析法對充油設(shè)備的氣體進(jìn)行檢測，能夠明確設(shè)備是否存在故障，以便能夠及時的采取適宜的應(yīng)對措施，減少故障的發(fā)生率。所以在對充油設(shè)備進(jìn)行故障檢測時，應(yīng)該明確故障類型以及發(fā)生部位，是過熱故障還是放電故障，是發(fā)生在固體絕緣部位還是裸金屬部位。只有明確了故障類型和故障點，才能夠制定出相應(yīng)的處理計劃，從而有效的杜絕故障的發(fā)生，確保充油設(shè)備的正常運行。

5 結(jié)束語

在電力系統(tǒng)運行過程中，變壓器是重要的電氣設(shè)備，其運行狀態(tài)直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以需要對變壓器的運行狀態(tài)進(jìn)行實時檢測。氣相色譜分析法是檢測充油設(shè)備是否存在故障的重要方法，其通過對變壓器油中的氣體組分進(jìn)行檢測，就能夠獲取變壓器是否存在潛在故障，為工作人員提供有利的參考依據(jù)，從而最大程度的降低變壓器故障的發(fā)生率。氣相色譜分析法是變壓器維護(hù)管理工作中的重要方法，為確保電力系統(tǒng)中油務(wù)監(jiān)督工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造了良好的條件。

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