綜合利用油化和電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變壓器故障診斷

賴茜

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.039

摘 要：隨著我國社會(huì)的進(jìn)步及科技的發(fā)展，我國在生產(chǎn)和生活中對于電力的需求越來越高，在這樣的情況之下，變壓器對于電力的供應(yīng)和應(yīng)用就顯得尤為重要了。變壓器看似與我們十分陌生實(shí)際上其一直在我們生活的方方面面被應(yīng)用，無論是我們?nèi)粘５碾娔X、電視、電燈的供電，還是學(xué)校、醫(yī)院的儀器供電都需要變壓器將高伏電壓向低伏電壓轉(zhuǎn)換才能夠被我們應(yīng)用在生活和工作當(dāng)中。變壓器的質(zhì)量是否過硬，其運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定對于電力系統(tǒng)而言是一件極為重要的事情，其從根本上影響著電力系統(tǒng)本身的安全性和穩(wěn)定性。在目前我國對于變壓器的故障診斷所使用的方法有優(yōu)化、電器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)兩種，其各自都具有著一定的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：油化 電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù) 變壓器故障

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0039-02

變壓器應(yīng)用于我們生活的方方面面尤其是對于電廠及許多大型的工廠而言，其更是必不可少的設(shè)備之一。變壓器的平穩(wěn)運(yùn)行是任何用電工廠所必須保證的事情，一旦變壓器出現(xiàn)大型的故障如果不能及時(shí)地處理和分析將會(huì)對整個(gè)工廠的生產(chǎn)帶來極大的麻煩，甚至對于電廠而言短暫幾秒鐘的停電都可能造成其大型精密設(shè)備的報(bào)廢。因此做好變壓器的診斷工作是十分必要的，如今我們對變壓器進(jìn)行故障診斷最常用的手段有兩種：一種是油色譜分析，一種則是電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，這兩種方式都有著自身不同的優(yōu)點(diǎn)和局限性，如果想要更好地保障變壓器的故障診斷工作及時(shí)和準(zhǔn)確，我們最好的做法就是將這兩種變壓器診斷手段綜合利用。今天我們就來談一談關(guān)于綜合利用優(yōu)化、電器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變壓器故障診斷這一話題。

1 油色譜分析變壓器故障的原理

在一般情況下，變壓器如果處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，那么變壓器的組成零件和其中包含的物質(zhì)會(huì)隨著變壓器的運(yùn)行時(shí)間逐漸地衰減直到完全喪失功能。在這個(gè)過程中，大部分的絕緣體由于其處在衰減狀態(tài)，絕緣性能在不斷下降，所以當(dāng)其依舊處在運(yùn)行的狀態(tài)下會(huì)分解出一定的數(shù)量較少的化學(xué)氣體。而當(dāng)變壓器的某一部分溫度快速升高或者出現(xiàn)了放電和電弧等現(xiàn)象，都會(huì)使得烴類氣體和二氧化碳?xì)怏w的分解速度被加快，而這種速度的加快會(huì)使得油中分解出來的氣體形成氣泡，在油流經(jīng)或擴(kuò)散的時(shí)候逐漸地在油里溶解。就會(huì)對變壓器的正常運(yùn)行造成阻礙和影響。這種氣體的分解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了油里的溶解速度，并且隨著其數(shù)量的增多也會(huì)使得油的溶解力不足以應(yīng)付如此巨大的數(shù)量，從而使得其無法及時(shí)處理這些氣體。這些氣體會(huì)直接流入變壓器，氣體流入變壓器后會(huì)對繼電器造成影響，使其發(fā)生移動(dòng)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致故障的發(fā)生。在故障發(fā)生的初期階段，繼電器內(nèi)部的溫度還沒有處于過高的狀態(tài)，繼電器內(nèi)部所存在的氣體含量相對較少，如果在這個(gè)階段能夠全面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙τ椭袣怏w的組成成分進(jìn)行分析和研究，含量的多少和發(fā)展的程度，就可以查出變壓器內(nèi)部潛伏的故障，采取措施阻止事故的發(fā)生。色譜分析是采用氣相色譜儀獲取各氣體的組成和含量。

2 油色譜的分析方法

2.1 對油中溶解的特征氣體含量進(jìn)行分析

在前面關(guān)于油色譜的工作原理已經(jīng)有了一個(gè)相對明確的解釋，因此其對于變壓器故障的分析最初就是從特征氣體的含量開始的。在這些特征氣體當(dāng)中我們最常見的是烴、氫氣、一氧化碳、二氧化碳。由于每一種變壓器所形成的氣體都有不同的特征，因此在利用油色譜對于不同特征的氣體進(jìn)行分析就能夠?qū)ψ儔浩魉a(chǎn)生的故障進(jìn)行一個(gè)較為準(zhǔn)確的判定和診斷。

2.2 根據(jù)故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率

對于變壓器而言，其所含氣體雖然有一個(gè)固定的限值，但是這種限值在實(shí)際的操作中未必是那么標(biāo)準(zhǔn)和一成不變的，在很多情況下，變壓器的氣體含量超過了限制卻依舊不會(huì)影響其正常運(yùn)行，也未必就一定會(huì)形成故障，而有些設(shè)備即使氣體還沒有達(dá)到限值就已經(jīng)發(fā)生了故障，因此我們不能單純地從變壓器的含量是否超標(biāo)來作為評(píng)定變壓器是否有問題的唯一標(biāo)準(zhǔn)，我們想要通過含氣量來判斷變壓器是否有故障，還應(yīng)當(dāng)從其產(chǎn)生氣體的速度來入手。如果其氣體含量的增長速度過快那么其發(fā)生故障的幾率就十分巨大，相反則幾率較小。產(chǎn)氣速度有絕對產(chǎn)氣速率和相對產(chǎn)氣速率兩種，對于變壓器故障的判斷依照絕對產(chǎn)氣速率為參考進(jìn)行分析。

3 電氣試驗(yàn)分析變壓器故障的原理及方法

利用電氣試驗(yàn)進(jìn)行變壓器故障診斷應(yīng)當(dāng)說是一種目前為止最為常用的診斷方式。其遠(yuǎn)比油色譜的方式應(yīng)用的范圍更廣。電氣試驗(yàn)分析變壓器故障的原理與油色譜分析有著截然不同的地方，油色譜的分析，其是通過運(yùn)行狀態(tài)的細(xì)枝末節(jié)進(jìn)行分析，不需要進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，只需要設(shè)備處在正常的運(yùn)行狀態(tài)下即可進(jìn)行診斷。電器實(shí)驗(yàn)則不同，電氣試驗(yàn)是通過一定的手段，依靠相關(guān)的檢測設(shè)備采用模擬的方法，檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣性能的可靠程度。為安全發(fā)、供、用電提供可靠有力數(shù)據(jù)。電氣試驗(yàn)?zāi)軌蚋鶕?jù)數(shù)值的變化，檢查出任何一項(xiàng)存在的故障和安全隱患，對整個(gè)變壓器進(jìn)行打壓試驗(yàn)。打壓試驗(yàn)就是先讓變壓器處在停止?fàn)顟B(tài)再用于日常用電相同的電壓進(jìn)行通電，通過觀察變壓器的各類數(shù)據(jù)來分析試驗(yàn)下的變壓器是否能夠達(dá)到常規(guī)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。電氣試驗(yàn)不需要太多的專業(yè)設(shè)備而油色譜分析則必須有著一套絕對專業(yè)的設(shè)備。

4 油色譜與電氣試驗(yàn)兩種變壓器診斷方法的優(yōu)劣分析

4.1 油色譜診斷的優(yōu)劣

油色譜診斷方式最大的優(yōu)點(diǎn)就在于其具有很高的準(zhǔn)確性，并且在進(jìn)行測試時(shí)不會(huì)對設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響，并且其還具有著一定的前瞻性，即變壓器的故障還沒有完全體現(xiàn)就能通過油色譜診斷進(jìn)行出較為正確的判斷。油色譜的準(zhǔn)確性也是十分高的，比之電氣試驗(yàn)還相對安全許多，不需要人工進(jìn)行過多的工作。但是其缺點(diǎn)也是存在的，首先油色譜診斷的費(fèi)用是十分高昂的，油色譜設(shè)備的引進(jìn)更可能是一組天文數(shù)字，因此其在普及方面是存在著很大問題的，且其操作起來是相對較為繁瑣的，與電氣試驗(yàn)相比起繁瑣程度是難以復(fù)加的。

4.2 電氣試驗(yàn)的優(yōu)劣

相比于油色譜電氣試驗(yàn)最大的優(yōu)勢就在于其沒有過大的成本，且操作起來只是一種試運(yùn)行的操作，并存在著太多的技術(shù)難題。除此之外，電氣試驗(yàn)的應(yīng)用范圍也要比油色譜大出許多，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)過后的數(shù)據(jù)同樣能夠有效地分析出變壓器的問題。但是其局限性也是很大的，對于沒有預(yù)見性的只能對當(dāng)前的問題進(jìn)行診斷，其次如果做電氣試驗(yàn)就必須停止變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而影響生產(chǎn)。

5 油色譜與電氣試驗(yàn)相結(jié)合的變壓器診斷

尺有所長，寸有所短，在兩種診斷方法都具備的情況下，我們應(yīng)當(dāng)將這兩種診斷方法有機(jī)地結(jié)合在一起，首先要定期地利用電氣試驗(yàn)進(jìn)行變壓器的檢修工作，定期時(shí)間通常在1～3年左右，然后在出現(xiàn)電氣試驗(yàn)所難以判斷的故障時(shí)，再利用油色譜進(jìn)行判斷這樣兩相結(jié)合就能夠在最大的程度上提高對于變壓器診斷的效率，從而保證變壓器的安全運(yùn)行。

6 結(jié)語

在目前的情況下，將油色譜與電氣試驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行變壓器故障進(jìn)行診斷是最為合理且科學(xué)的一種診斷方式，利用電氣試驗(yàn)的普及性與經(jīng)濟(jì)性與油色譜的準(zhǔn)確性相結(jié)合，才是我們對變壓器故障診斷的最佳方式。

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