淺析油中溶解氣體分析變壓器故障的相關(guān)注意事項

【摘 要】本主主要分析了油中溶解氣體含量與變壓器故障之間的關(guān)系，并針對采用油中溶解氣體分析變壓器故障的注意事項進行分析探討，僅供參考

【關(guān)鍵詞】變壓器 油中溶解氣體 色譜分析

一、設(shè)備油中的溶解氣體含量和變壓器設(shè)備故障間的聯(lián)系

（一）變壓器設(shè)備油中的溶解氣體來源

變壓器設(shè)備中油主要通過烴類，作為一種非常優(yōu)質(zhì)的介質(zhì)，在變壓器設(shè)備中主要是用來起絕緣與散熱作用。然而，在設(shè)備運行過程存在故障之時，例如運行發(fā)熱、放電，造成變壓器設(shè)備油中的部分烴類物質(zhì)的C-H以及C-C鍵發(fā)生斷裂，隨著生成少量與極為不穩(wěn)定的氫原子與碳氫自由基，而設(shè)備中的這些氫原子與自由基進一步通過化合而生成的氫氣與低分子烴類氣體，例如常見的甲烷、乙烷、乙烯以及乙炔等。

固體絕緣材料中的分解作用，也是最終產(chǎn)生氣體的根本來源之一，變壓器設(shè)備中鐵芯包含著非常大量的絕緣紙板，這其中的絕緣紙板于溫度高于105e就將會產(chǎn)生裂解故障，在高于了300e就將會完全發(fā)生裂解和碳化，那么裂解的過程中由此產(chǎn)生水的，還將會還生成非常大量的CO、CO2以及極為小量的烴類氣體。

（二）實踐中變壓器設(shè)備的故障分類

實踐運行過程中，變壓器的故障一般詳細可以劃分成三大類：過熱、放電以及受潮。伴隨變壓器設(shè)備制造技術(shù)的不斷進步，變壓器設(shè)備的密封性也將會變得越來越優(yōu)質(zhì)，受潮的現(xiàn)象一般非常少見，同時變壓器社會發(fā)生故障則主要是由于過熱與放電。

變壓器設(shè)備過熱，則依據(jù)設(shè)備溫度的高低能夠詳細劃分為低、中、高這三種過熱問題，由于故障中溫度的高低，油中已經(jīng)溶解氣體的氣體特征各有不同，而低溫過熱的特征氣體則主要為烷烴（甲烷以及乙烷等），在設(shè)備運行中隨著溫度的不斷升高，在故障點溫度真正達到500e時，乙烯氣體則開始大量地增加，而在溫度升高到800e以上的時候，乙炔氣體就開始產(chǎn)生，顯而易見，在溫度低于了800e也將會產(chǎn)生非常少量的乙炔氣體。

發(fā)生放電故障的設(shè)備能夠依據(jù)能量的大少詳細分為高能量、低能量以及局部放電。而其中的高能量放電故障又稱之為電弧放電故障，產(chǎn)生的能量巨大，因此產(chǎn)生的氣體量也將過大，同時有可能來不及溶解于油中，而進入到氣體的繼電器內(nèi)，隨之產(chǎn)生瓦斯動作。而低能量放電故障，通常都表現(xiàn)是火花放電現(xiàn)象，主要是氣體構(gòu)成部分為乙炔與氫氣，因為其間歇性的故障放電，因此產(chǎn)生能量比較低，那么總烴體中含量通常也不會非常高。局部的放電現(xiàn)象，則是指液體與固體絕緣材料之內(nèi)部形成橋路的局部放電故障，通常能夠詳細分為氣隙放電故障與氣泡放電故障，而這種放電故障的特征氣體也就是氫氣，氫氣的含量通常占到氫烴組分總量中的85%及以上，另外一點，也將會因此產(chǎn)生非常少量的乙炔氣體。

（三）變壓器社會的故障識別手段

現(xiàn)階段實踐中最為常用的也就是GB/T 7252-2001，那么《變壓器油中溶解氣體分析以及判斷導(dǎo)則》中所大力推薦的方法，例如改良三比值方法。另外一方面，實踐中還有一些其他的故障判斷和識別辦法，例如圖示方法、四比值方法、日本電協(xié)研方法等。在最終確定出設(shè)備是否存在著故障的時候，還可以參考對照GB/T 7252-2001規(guī)定中所提供的油中溶解氣體含量的注意值進行分析和判斷。然而實踐中的注意值并不是劃分設(shè)備是否存在故障的唯一評判標準。在氣體的濃度真正達到注意數(shù)值時，就需要嚴格追蹤監(jiān)督，并且結(jié)合著設(shè)備的具體運行情況，歷史運行數(shù)據(jù)以及設(shè)備中氣體的增長速度等因素來進行綜合的判斷。另外一方面，一些非故障設(shè)備因素也需要考慮在內(nèi)，例如電流互感器設(shè)備在投運的初期階段，設(shè)備中單純氫的含量增長異常迅速，而部分設(shè)備還將超過了注意數(shù)值，但是因為并不是過熱、受潮以及放電等故障所導(dǎo)致的，卻是設(shè)備的制造技術(shù)、材料所導(dǎo)致，那么也可以判斷是設(shè)備的正常運行。

二、運用油中的溶解氣體判斷變壓器設(shè)備故障的注意事項

變壓器涉筆油中的溶解氣體不只是來源于設(shè)備故障，絕緣油的正常劣化及其變壓器設(shè)備的一些附屬設(shè)備故障或者運行異常均將有可能產(chǎn)生各種特征的氣體，使用油中的溶解氣體分析方法來判斷出變壓器故障的時候則需要充分地考慮各種原因，以很好地防止做出錯誤性判斷決策，最終導(dǎo)致不必要的停電或者檢修。下面則是實踐中一些需要高度重視的問題：

（1）首先則要正確地判斷出油中溶解氣體的特征氣體是否是來源于變壓器設(shè)備自身的故障，從而能夠防止誤判斷。實踐中主要存在以下的幾個方面因素，其一，油箱中帶油而進行焊接作業(yè)，因為電焊的溫度通常那個都于1000e之上，因此將有可能會造成油箱中油的分解而產(chǎn)生C2H2氣體，很容易被最終錯誤地判斷成為放電故障，因此在電焊作業(yè)結(jié)束的24h之后，還需要及時地進行色譜分析和研究，以檢測是否由于電焊作業(yè)而產(chǎn)生了乙炔氣體。其二，補充的油中假如含有乙炔氣體，那么也將會導(dǎo)致錯誤的判斷決策，因此在添加新油的時候，工作人員必須要確保所添加的油必須要符合變壓器設(shè)備油投運之前的基本要求。其三，取樣的注射器清潔程度不夠，少量的殘留油中存在有乙炔，在取樣的過程中并未對注射器設(shè)備進行清洗，就將可能會導(dǎo)致錯誤判斷結(jié)果。

（2）運行過程中的變壓器設(shè)備油中的溶解氣體色譜試驗結(jié)果為異常，因此就需要引起高度注意。假如最終的判斷為故障導(dǎo)致，則需要縮短設(shè)備的監(jiān)督周期，同時加強監(jiān)督力度。尤其是乙炔氣體的出現(xiàn)，即使在沒有超過設(shè)備的注意值5u/l時，也是一定需要引起高度的注意，并且還需要進行跟蹤監(jiān)督，以更好地保證設(shè)備運行安全。

（3）在設(shè)備中的氣體繼電器中聚集存在游離氣體之時，就要求取氣樣、油樣，并且通過平衡判據(jù)方法來分析和判定設(shè)備故障。即使該氣體繼電器設(shè)備中都存在有游離氣體，但是它們的故障并不是都由故障導(dǎo)致。

（4）在色譜分析結(jié)果出現(xiàn)異常之時，就需要結(jié)合著其他有關(guān)的試驗來進行綜合性分析和判斷。例如：在發(fā)現(xiàn)了總烴、CO與CO2急劇增加的情況，就可以結(jié)合著糠醛的試驗來判斷變壓器設(shè)備故障是否是危及到固體絕緣。

（5）在某些設(shè)備的油中溶解氣體超過了注意數(shù)值時，然而通過分析還能夠判斷其為正常，則無需再進行跟蹤監(jiān)督以及停電檢修?，F(xiàn)階段這類問題中體現(xiàn)最明顯的主要有兩類：設(shè)備電流互感器設(shè)備與500kV高抗。

三、結(jié)束語

變壓器設(shè)備中油溶解氣體分析為經(jīng)濟判斷變壓器問題的一種必要手段，它能夠非常敏銳地了解到變壓器設(shè)備運行初期的潛伏故障，對于保證變壓器設(shè)備的運行安全尤為重要。然而，在分析和判斷變壓器設(shè)備運行故障時，還需要結(jié)合著變壓器設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)、歷史試驗數(shù)據(jù)以及運行模式等，進行綜合性的分析和判斷。