電力系統油務監督中色譜分析的應用分析

摘 要：變壓器作為電力系統中必不可少的重要設備，在變壓器運行中極易發生各種故障，而氣相色譜分析技術作為一種新興技術，能夠對變壓器箱體中的少量油樣進行采集，分析油中的組分和含量，從而對變壓器是否存在故障進行判斷，并能夠進一步對故障性質及位置進行確定，將色譜分析技術在油務監督中進行應用，能夠有效的提高變壓器運行的安全性和穩定性，這對電力系統可靠的運行具有非常重要的意義。

關鍵詞：電力系統；油務監督；色譜分析；方式；常用方法

前言

在電力系統中，油浸變壓器應用數量較多，在油浸變壓器中，其絕緣多采用油紙組合，這樣在變壓器出現故障時，油紙受熱情況下會有烴類氣體產生，而且在故障點溫度不斷升高的情況下，絕緣油會發生裂解，從而產生不同的烷烴、烯烴及炔烴，這些烴類氣體在特定溫度范圍內會有最大的產氣率情況出現，因此在不同性質故障下，絕緣油會產生不同含量和不同組分的烴類氣體。因此將色譜分析應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行判斷，實現對變壓器運行狀態的監督，確保變壓器運行的安全。

1 電力系統油務監督中色譜分析技術概述

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

當前變壓器多采用油紙復合絕緣，這樣變壓器存在潛伏性故障時，故障點發熱會導致油紙產生烴類氣體。而且在電和熱作用下，充油電氣設備絕緣材料和絕緣油也會產生老化分析的情況，從而產生二氧化碳和一氧化碳，并有少量低分子烴類氣體產生，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生時，這些氣體產生的速度會加快，所產生的氣體會在絕緣油中形成氣泡，并在絕緣油中對流、擴散。因此根據產生氣體的含量和組分能夠對故障類型和故障嚴重程度進行判斷。因此將色譜分析技術在充油電力設備故障診斷中進行應用，不僅診斷準確度較高，而且診斷也較為及時。這也使當前色譜分析技術在變壓器工作過程中應用十分廣泛，而且通過定期色譜分析，也能夠及時發現設備內部存在的潛在故障，有效的實現對故障的預防，降低故障的發生率。

2 色譜分析選用的方式

色譜分析技術自創設以來，在不斷發展過程中，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含成分進行分析，分析所得到的數據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，對不同特質的油液進行分析，測定流程不僅較為穩定，而且具有多樣化的特點。當前色譜儀包括液相食品、氣相儀器和凝膠性儀器等幾大類，各種色譜儀能夠對高分子材質進行內在成分解析。也可以選取凝膠色譜對某一成分內含的分布狀態及內在分子量。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油務監督起到積極的作用。利用色譜分析方法，不僅能夠對油液中可溶解的內在氣體進行辨析，而且能夠對油液內含的若干成分進行識別，能夠有效的測定充油設備內部存在的潛伏性故障。并對充油狀態的配套設備起到有效的監測作用。利用色譜分析技術能夠對充油設備潛在的隱患進行辨析，并對以妥善處理。

3 電力系統油務監督中色譜分析技術常用方法

3.1 基于故障點的產生氣體的速率進行設備故障的判斷

對氣體含量進行檢測的過程中，經常會以氣體含量是否超過注意值為標準，但是這個標準并不是唯一的判斷標準，還應該結合其他影響因素進行分析。所以當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，但是在產生氣體的速率較快，此時也應該給予高度的重視。

3.2 基于絕緣油中溶解氣體的特征氣體的含量判斷設備故障

當變壓器內部出現不同的故障時，就會有不同的特征氣體出現。基于絕緣油氣相色譜分析結果與產生的氣體的特征以及產生特征氣體的注意值進行比較，從而判斷變壓器等設備是否存在故障以及故障的性質和程度。

3.3 三比值法判斷設備的故障

實際上，對包括變壓器等在內的充油電氣設備故障類型進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的比值都具有典型性，通過對于多種故障的聯合作業，有可能出現找不到對應比值組合的情況，這時需要分析該不典型比值的組合，進而可以獲得故障的多重性與復雜性。

3.4 判斷設備故障的程度及發展

利用色譜分析技術在對設備故障及故障類型進行確定的基礎上，需要掌握故障類型的程度和發展，這樣才能制訂合理的措施，對故障進行預防和處理，有效的保證設備運行的安全。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法等來對設備故障程度和發展進行判斷，從而制定合理的解決對策。

4 電力系統油務監督色譜分析應注意的問題

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

（2）在油務監督色譜分析過程中，要將所檢測的數據值與標準的數據值進行對比，如果所檢測到的數據已經超過了某一項標準值的上限時，則說明存在故障現象，需要及時的采取相應的處理措施，并且停止設備的運行。在某一項檢測結果較高時，應該對其他項進行試驗，判斷是否存在關聯性故障。對于檢測中的超限項要采取進一步的措施進行故障判斷，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備的氣體進行檢測，能夠明確設備是否存在故障，以便能夠及時的采取適宜的應對措施，減少故障的發生率。所以在對充油設備進行故障檢測時，應該明確故障類型以及發生部位，是過熱故障還是放電故障，是發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，才能夠制定出相應的處理計劃，從而有效的杜絕故障的發生，確保充油設備的正常運行。

5 結束語

在電力系統運行過程中，變壓器是重要的電氣設備，其運行狀態直接關系到整個電力系統的穩定性，所以需要對變壓器的運行狀態進行實時檢測。氣相色譜分析法是檢測充油設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，從而最大程度的降低變壓器故障的發生率。氣相色譜分析法是變壓器維護管理工作中的重要方法，為確保電力系統中油務監督工作的順利進行創造了良好的條件。

參考文獻

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