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

尹亞波

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)電能的需求量也在不斷增加，在這種形勢(shì)下，變壓器的供電和使用就變得非常的重要。變壓器雖然看起來(lái)很陌生，但是它的用途卻非常廣泛，不管是電腦、電視、電燈、學(xué)校、醫(yī)院的電源，都是通過(guò)變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓變化的。變壓器的品質(zhì)和工作狀況的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定。目前國(guó)內(nèi)變壓器的故障診斷方法主要有優(yōu)化和電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)兩種，這兩種方法都有其優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：變壓器;電壓變化;工作狀況;電氣試驗(yàn)

引言：變壓器在我們的生活中的各個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用，特別是在發(fā)電廠和很多大的工廠中，它是不可或缺的。

1.油色譜分析變壓器故障的原理

在通常情況下，當(dāng)變壓器在正常工作時(shí)，其構(gòu)成部件及其所含物質(zhì)會(huì)隨使用年限而逐步衰減，直至全部失效。在此期間，大多數(shù)的絕緣體都處于衰減狀態(tài)，因此在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量的化學(xué)氣體。而如果變壓器內(nèi)部的某些部分溫度迅速上升，或是發(fā)生了電弧、放電等情況，那么就會(huì)加速碳?xì)浠衔锖投趸嫉姆纸?，這個(gè)加速過(guò)程會(huì)導(dǎo)致氣體產(chǎn)生氣泡，隨著油的流動(dòng)或擴(kuò)散，它們就會(huì)慢慢地溶解在油中。從而妨礙和影響變壓器的正常工作。這種氣體的分解程度比油中的溶解速率要高得多，而且當(dāng)它的體積越來(lái)越大時(shí)，油的溶解性就會(huì)變得不夠，以致于它沒(méi)有時(shí)間來(lái)處理這些氣體。氣體進(jìn)入變壓器后，會(huì)對(duì)繼電器產(chǎn)生一定的影響，使其運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而引起故障。在故障早期，由于繼電器內(nèi)部的溫度不高，所以繼電器中的氣體含量比較低，所以，在此階段，如果能夠?qū)@些氣體的成分進(jìn)行全面而細(xì)致的分析，發(fā)現(xiàn)其含量和發(fā)展的程度，就能夠發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的問(wèn)題，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。利用氣相色譜法測(cè)定各種氣體成分來(lái)判斷變壓器故障。

2.油色譜的分析方法

2.1對(duì)油中溶解的特征氣體含量進(jìn)行分析

目前有關(guān)油層析的工作機(jī)理已有較清晰的說(shuō)明，所以其對(duì)變壓器失效的研究，首先要從特征氣體的成分入手。我們最熟悉的是碳?xì)浠衔铮瑲錃?，一氧化碳，二氧化碳。因?yàn)楦鞣N變壓器所生成的氣體特性各不相同，所以通過(guò)油色譜法對(duì)各種氣體的特性進(jìn)行分析，可以更精確地判斷和診斷出變壓器的故障。

2.2根據(jù)故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率

對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō)，它含有的氣體是有一個(gè)固定的限值的，但這個(gè)限值并不是一成不變的，即便是超出了規(guī)定的范圍，也并不會(huì)影響到它的正常工作，也不代表它就會(huì)出現(xiàn)故障，而有的裝置，在氣體濃度還沒(méi)有達(dá)到極限時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)故障，所以，我們不能簡(jiǎn)單的用變壓器的含量來(lái)判定變壓器有沒(méi)有問(wèn)題，我們要從變壓器的出氣速度上來(lái)判定變壓器的問(wèn)題。如果它的氣體濃度增加得太快，它的失效概率就會(huì)很大，反之，它的概率就會(huì)很低。產(chǎn)生氣體的速度可分為絕對(duì)產(chǎn)氣率和相對(duì)產(chǎn)氣率兩類(lèi)，根據(jù)絕對(duì)產(chǎn)氣率來(lái)判斷變壓器故障。

2.3油中溶解氣體的注意值

采用氣相色譜法，可以測(cè)量變壓器油中的氣體。不同的氣體成分是變壓器工作狀況的一個(gè)重要指標(biāo)?！峨娏υO(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定了變壓器油中的易燃?xì)怏w的當(dāng)量，通過(guò)測(cè)量不同的氣體的含量，并與規(guī)定的注意數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，可以對(duì)變壓器的工作狀態(tài)進(jìn)行初步的判定。變壓器油中的氣體當(dāng)量，主要是由變壓器油中的碳?xì)浠衔锝M成，碳?xì)浠衔锇碈H4、C2H4、C2H6、C2H2四種。在氣體濃度變化較大時(shí)，應(yīng)引起工作人員的高度關(guān)注。

3.電氣試驗(yàn)分析變壓器故障的原理及方法

電力測(cè)試是當(dāng)前變壓器故障診斷中最常見(jiàn)的方法。它的適用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了油色譜診斷方法。電子測(cè)試和油層析是完全不同的，它是根據(jù)工作狀態(tài)的細(xì)微變化來(lái)進(jìn)行的，不需要做任何的實(shí)驗(yàn)，只要設(shè)備處于正常工作狀態(tài)就可以了。電氣試驗(yàn)則不同，它是指利用相應(yīng)的測(cè)試儀器，利用仿真的方法，對(duì)電氣設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行測(cè)試。為安全供電、用電提供可靠、有力的資料。通過(guò)電氣測(cè)試，可以通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)的變化，找出任何一種可能出現(xiàn)的故障或安全隱患，從而對(duì)變壓器進(jìn)行全面的壓力測(cè)試。壓力測(cè)試就是讓變壓器處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后用同樣的電壓給變壓器充電，然后根據(jù)各種數(shù)據(jù)來(lái)判斷變壓器是否符合正常使用的要求。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不需要太多的儀器，而油色譜法卻是一種非常專(zhuān)業(yè)的儀器。

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

油色譜診斷技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是它的精確度高，而且在檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)影響到儀器的工作，而且它還具有很強(qiáng)的先見(jiàn)之明，只要變壓器的故障還沒(méi)有完全顯現(xiàn)出來(lái)，就可以做出比較準(zhǔn)確的判斷。油層析技術(shù)的精確度很高，而且安全性也很高，而且不需要太多的人力。但它也有一個(gè)弊端，那就是油色譜診斷技術(shù)的成本太高了，所以它的推廣難度很大，而且操作起來(lái)也比較麻煩，比起電子測(cè)試來(lái)說(shuō)，要復(fù)雜的多。

4.2電氣試驗(yàn)的優(yōu)劣

與油色譜診斷測(cè)試相比，電氣試驗(yàn)大的優(yōu)點(diǎn)就是造價(jià)不高，而且，電子測(cè)試的應(yīng)用范圍也遠(yuǎn)超油色譜，通過(guò)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)，可以很好地解決變壓器的故障。但它也有很大的局限性，即無(wú)法預(yù)測(cè)的只能對(duì)目前的故障進(jìn)行診斷，如果要進(jìn)行電力測(cè)試，則需要停掉變壓器，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(zhǎng)，寸有所短，如果兩者都可以使用的話，我們應(yīng)該把兩者結(jié)合起來(lái)，首先要定期進(jìn)行變壓器的檢查，周期一般為一到三年，如果發(fā)生了電力測(cè)試無(wú)法確定的故障，那么通過(guò)油色譜診斷分析，可以極大的提高變壓器的診斷效率，確保變壓器的安全。

結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前的狀況下，用油色譜測(cè)試技術(shù)和電測(cè)技術(shù)來(lái)診斷變壓器的故障是最合理、最科學(xué)的方法。將電氣測(cè)試的普及和經(jīng)濟(jì)與油色譜的精確度結(jié)合起來(lái)，是進(jìn)行變壓器故障診斷的最好方法。

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