變壓器油化驗(yàn)在數(shù)據(jù)分析與診斷中的應(yīng)用

徐東 林志強(qiáng)

國(guó)網(wǎng)德陽(yáng)供電公司 四川德陽(yáng) 618000

1 變壓器油作用

變壓器油其本身應(yīng)該是透明液體，干凈清潔無(wú)雜質(zhì)。如果其受外部環(huán)境的影響，出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，油質(zhì)就會(huì)變差，從而產(chǎn)生一些樹(shù)脂或沉淀，與此同時(shí)顏色也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，由淺紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樯詈稚Ｋ栽谧儔浩鲬?yīng)用過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)油的顏色發(fā)生的改變，就不宜再用。由此可見(jiàn)，變壓器油化驗(yàn)在數(shù)據(jù)分析與診斷中發(fā)揮著重要作用[1]。

2 變壓器油化驗(yàn)在數(shù)據(jù)分析與診斷中的應(yīng)用

通過(guò)對(duì)變壓器油進(jìn)行化驗(yàn)檢測(cè)，可以快速明確變壓器的運(yùn)行現(xiàn)狀。在變壓器油進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與診斷的過(guò)程中，交流試驗(yàn)電源AC-DC-AC 轉(zhuǎn)換方式的應(yīng)用可以有效規(guī)避波動(dòng)的頻率，從而降低波動(dòng)頻率對(duì)診斷結(jié)果造成影響。診斷過(guò)程中的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)一般采用SF6 充氣三極式電容，這種方式不受溫度、濕度等外在環(huán)境的影響，變壓器油在檢測(cè)過(guò)程中一般需要對(duì)機(jī)械雜質(zhì)、游離碳、水分、酸值和pH 值及耐壓進(jìn)行化驗(yàn)。在化驗(yàn)與檢測(cè)的過(guò)程中如果出現(xiàn)纖維、油泥或者其他雜質(zhì)，則需要立即對(duì)變壓器進(jìn)行清理，不然就會(huì)出現(xiàn)堵塞等問(wèn)題產(chǎn)生。變壓器油中的水分量需要控制，水分不可以過(guò)量，如果出現(xiàn)過(guò)量現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致絕緣材料的使用期限大打折扣，那設(shè)備的老化速度隨之加快，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)大大提升。下面我們以三比值法為例進(jìn)行具體分析：

三比值法是指通過(guò)檢驗(yàn)變壓器油中C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6三對(duì)氣體的比值，從而來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與診斷。由于每一個(gè)系統(tǒng)都有其自己的編碼，雖比值不同其所代表的內(nèi)函也有所差異，但利用比值可以通過(guò)編碼系統(tǒng)從而查到變壓器的故障位置，并根據(jù)故障的位置進(jìn)行檢修或干預(yù)，從而采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。由于變壓器油是由空氣中的氧氣和氮?dú)鉃橹饕M成部分，所以其在煉制或者是儲(chǔ)藏的時(shí)候就容易發(fā)生與氣體接觸，從而導(dǎo)致部分空氣會(huì)與變壓器產(chǎn)生融合現(xiàn)象。變壓器油在化驗(yàn)檢測(cè)中需要注意兩點(diǎn)內(nèi)容：一是當(dāng)檢測(cè)到氣體的含量值在正常值域范圍內(nèi)的時(shí)候，可以不采用三比值法進(jìn)行分析。二是在變壓器油檢測(cè)過(guò)程中，如果所含的氣體量超出范圍值域且其含量高于靈敏度極限值的十倍，那需要認(rèn)真分析變壓器可能會(huì)出現(xiàn)在的情況，并且運(yùn)用三比值法進(jìn)行檢測(cè)[2]。

2.1 故障點(diǎn)部位判斷

變壓器的故障問(wèn)題是多種多樣的，由于變壓器油與空氣中的相關(guān)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而會(huì)分解出來(lái)一些氧氣或氫氣類(lèi)的可燃性氣體，當(dāng)這些具備可燃性的氣體溶解于變壓器油當(dāng)中時(shí)，可燃性氣體的成分越高，含量越大，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體速度也會(huì)以正比形式出現(xiàn)，這樣就容易將變壓器設(shè)備中的絕緣材料產(chǎn)生質(zhì)變，從而導(dǎo)致裂解現(xiàn)象的產(chǎn)生。與此同時(shí)，變壓器油中就會(huì)出現(xiàn)碳?xì)浠衔?，這些化合物在電或熱的催化下會(huì)發(fā)生斷裂，主要表現(xiàn)在C-H 鍵和C-C鍵斷裂，這會(huì)就生成氫原子和碳?xì)浠衔镒杂苫?，其成分含量較少。上類(lèi)過(guò)程經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)之后，其生成的產(chǎn)物也可以進(jìn)行重新組合，從而產(chǎn)生，甲烷、乙烯等類(lèi)別的氣體，然后使變壓器產(chǎn)生故障，在此情況下我們可以采用三比值法對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)，根據(jù)數(shù)據(jù)判定故障點(diǎn)部位。

2.2 變壓器故障判斷

通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論與資料文獻(xiàn)查詢(xún)可知，變壓器結(jié)構(gòu)的絕緣物質(zhì)一般都是有機(jī)油性紙，那么如果在日常運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備的零件出現(xiàn)在損壞現(xiàn)象，那設(shè)備內(nèi)部的溫度就會(huì)有所上升，與此時(shí)同時(shí)絕緣紙的溫度也會(huì)隨之提升，從而分解出氣體。由于機(jī)有機(jī)類(lèi)物質(zhì)包含的化合鍵不同，那他們的熱穩(wěn)定性也會(huì)有所差異。一般情況下，油性絕緣紙隨著溫度的不斷上升會(huì)分解出烯烴、烷烴等不同氣體。

每個(gè)設(shè)備都有其使用年限，變壓器也不例外。即使在正常工作的狀態(tài)之下，去除外界環(huán)境的干擾因素，設(shè)備其本身也會(huì)有老化現(xiàn)象。它的老化現(xiàn)象一般會(huì)出現(xiàn)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和油紙這兩個(gè)方向，如果產(chǎn)生老化，就會(huì)分解出一氧化碳、二氧化碳之類(lèi)的定量氣體，這些氣體具有可溶性，會(huì)溶解于變壓器油中。從而會(huì)引起變壓器故障，然后分解出不同類(lèi)型的氣體，從而形成一個(gè)循環(huán)，所以定期檢測(cè)非常重要。

另外在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，如果要預(yù)測(cè)其中是否存在放電故障問(wèn)題，則需要對(duì)其中的乙炔氣體含量進(jìn)行檢測(cè)。一般情況下而言，變壓器在正常運(yùn)行過(guò)程中是不會(huì)存在乙炔這類(lèi)氣體，如果在檢測(cè)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有其成分，就直接證明該變壓器存在放電故障問(wèn)題，需要抓緊時(shí)間采取有效措施，并且要時(shí)刻關(guān)注故障演變情況。如果出現(xiàn)烴類(lèi)氣體的含量值較高時(shí)，其中氫氣含量也會(huì)出現(xiàn)明顯上升現(xiàn)象，從而致使設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著5G 時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)公司也在不斷緊跟時(shí)代步伐加快加大智能電網(wǎng)實(shí)施戰(zhàn)略建設(shè)，其最終目的是為了能夠使電網(wǎng)走向國(guó)家化標(biāo)準(zhǔn)。但是在不斷加快加大智能電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)把電網(wǎng)的安全運(yùn)行與正常運(yùn)轉(zhuǎn)放在首要位置，而變壓器是電網(wǎng)穩(wěn)步運(yùn)營(yíng)的基本組成之一，所以加強(qiáng)變壓器油的化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與診斷，是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的必要條件之一。上文主要講述了三比值法在檢測(cè)與診斷中的應(yīng)用，以供相關(guān)從業(yè)人員參考[4-5]。