淺談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

魯茜

摘要：變壓器作為電力事業(yè)的重要部件，其固有性能和運(yùn)行狀態(tài)的提升尤為關(guān)鍵，在現(xiàn)代化科技的推動(dòng)下，變壓器在應(yīng)用場(chǎng)合和使用可靠度方面都有了進(jìn)步，但依然需要針對(duì)故障問(wèn)題做出分析改進(jìn)。常用的方式包括對(duì)油和電的檢測(cè)，本文介紹了油化與電氣試驗(yàn)對(duì)變壓器故障診斷的作用。

關(guān)鍵詞：變壓器故障;油化試驗(yàn);電氣試驗(yàn)

現(xiàn)今變壓器可利用在居住、生產(chǎn)等方面，但如果變壓器運(yùn)行出現(xiàn)故障，就會(huì)發(fā)生斷電，甚至發(fā)生其他危險(xiǎn)事故，所以準(zhǔn)確及時(shí)地診斷問(wèn)題，控制變壓器故障的連鎖反應(yīng)是電力公司需要加強(qiáng)研究的課題，油化和電氣試驗(yàn)的工作成果較為突出，以下將展開(kāi)說(shuō)明。

一、油化試驗(yàn)作用

當(dāng)變壓器處于電路中的工作環(huán)境時(shí)，會(huì)利用到變壓器油，它們會(huì)在低溫時(shí)凝結(jié)，在高溫時(shí)分解為氣體和水，屬于明顯的烷烴類(lèi)礦物油。利用變壓器油的性質(zhì)可以在變壓器帶電區(qū)域外形成保護(hù)隔離層，避免電流的泄露和回路的短路。另外，利用油的循環(huán)流動(dòng)還可以帶走變壓器工作產(chǎn)生的熱量，使變壓器的工作狀態(tài)趨于穩(wěn)定，變壓器油更重要的作用是及時(shí)制止電弧的產(chǎn)生，防止變壓器被燒毀和擊穿。變壓器油化試驗(yàn)主要依靠的是油色譜分析和其余理化實(shí)驗(yàn)手段，當(dāng)變壓器可能存在故障時(shí)，收集并測(cè)算變壓器油中溶解氣體的含量進(jìn)行分析，以及通過(guò)油的顏色、水分、酸值、介損值、耐壓值等參數(shù)的測(cè)定，即可了解變壓器所處的工作狀態(tài)。

二、油化試驗(yàn)的油色譜分析方法

（一）測(cè)定溶于油的氣體組成含量

經(jīng)過(guò)變壓器的電流總會(huì)產(chǎn)生熱量，造成油中發(fā)生氣體分解現(xiàn)象，而不同溫度下不同氣體的含量也有所區(qū)別，油色譜分析則可以提取變壓器油，對(duì)其中的甲烷、乙烷、氫氣、乙炔等氣體進(jìn)行細(xì)致的劃分。如果氣體含量出現(xiàn)異常波動(dòng)就說(shuō)明變壓器存在故障，所以在實(shí)際工作中常常要為變壓器配備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為氣體傳感器制定工作周期，但僅靠當(dāng)前的傳感器設(shè)備并不能達(dá)到較高的精確度，也不能直接接觸變壓器，需要配合油氣分離系統(tǒng)才能更好地收集各氣體并檢測(cè)濃度。還有一些變壓器油色譜需要額外的輔助工具，如針筒、導(dǎo)管等。最后將色譜的變化數(shù)據(jù)送到處理系統(tǒng)中對(duì)氣體進(jìn)行分類(lèi)計(jì)算，確定氣體的組成含量。

（二）衡量變壓器油氣轉(zhuǎn)化的速率

在油色譜分析方法中，上述的氣體含量檢測(cè)是較為常用的故障檢測(cè)方式，但在一些實(shí)際變壓器出現(xiàn)故障的狀態(tài)下，經(jīng)由檢測(cè)氣體組成含量并沒(méi)有明顯缺陷，故而就應(yīng)考慮是由于通過(guò)變壓器電流的異常變化，使溫度異常升高，導(dǎo)致油中氣體溶解速率加快，脫離了正常范圍。所以基于此類(lèi)情況可以分次取樣獲取變壓器油中的某類(lèi)氣體變化情況，根據(jù)絕對(duì)產(chǎn)氣速率或相對(duì)產(chǎn)氣速率的計(jì)算公式判別實(shí)際氣體產(chǎn)率發(fā)生的異常，以便及時(shí)獲取故障信息，進(jìn)而針對(duì)變壓器硬件性能、電流負(fù)載、絕緣變化和老化程度等進(jìn)行具體分析。除故障分析外，用產(chǎn)氣速率的計(jì)算統(tǒng)計(jì)也可以提高氣體在線檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為變壓器日常工作控制提供依據(jù)。

三、電氣試驗(yàn)的作用

最基本的變壓器是由機(jī)械線圈繞組、鐵心和外殼組成的，可以借助線圈的電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)變電功能，所以作為與電力直接相關(guān)的部件，對(duì)其進(jìn)行電氣試驗(yàn)是非常必要的故障排查手段，特別是經(jīng)由此項(xiàng)操作可以分析出變壓器的物理?yè)p傷，對(duì)電流和阻值有明確的判斷，對(duì)絕緣、供電、變電等電氣信息進(jìn)行良好的掌握。具體電氣實(shí)驗(yàn)的工作過(guò)程中，涵蓋的內(nèi)容較為豐富，運(yùn)用的手段也更加專(zhuān)業(yè)，并且無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)室還是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)都帶有一定的危險(xiǎn)性，要求工作人員不僅能掌握專(zhuān)業(yè)的電力檢測(cè)知識(shí)，還要有豐富的安全經(jīng)驗(yàn)，以此順利完成各項(xiàng)變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目。變壓器電氣故障檢測(cè)主要取決于電壓的數(shù)值、電阻的異常、繞組的功率、線路的短路等問(wèn)題，萬(wàn)用表、絕緣電阻表、鉗形電流表、介損儀、直流電阻測(cè)試儀等都是電氣試驗(yàn)的常用工具，它們可以實(shí)現(xiàn)不同的試驗(yàn)?zāi)康模源伺袛嗍欠衽c變壓器正常工作標(biāo)準(zhǔn)有所出入，排查電氣故障問(wèn)題。

四、油化和電氣試驗(yàn)的比較

（一）油色譜的故障診斷特點(diǎn)

油色譜試驗(yàn)，尤其是其中的氣體含量分析項(xiàng)目已經(jīng)成為較為主流的變壓器故障診斷方式，目前可借由脫氣系統(tǒng)和色譜儀較為迅速準(zhǔn)確地獲取必要的氣體信息，并且隨著在線監(jiān)測(cè)和多組監(jiān)測(cè)模式的建立，油色譜分析的工作效率、適應(yīng)環(huán)境等都取得了很大的提升，人們只需要正確地提取少量樣品就能分析出故障所在，甚至可以提前預(yù)知，當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障的苗頭時(shí)就能給予反饋，原理較為簡(jiǎn)單。而一些變壓器檢測(cè)的團(tuán)隊(duì)缺少資金和技術(shù)，在油色譜的利用方面受到掣肘，支付不起過(guò)于昂貴的色譜設(shè)備。另外，由于技術(shù)發(fā)展有限，硬件設(shè)備和操作手段仍然很難達(dá)到理想狀態(tài)，這使得油色譜分析在變壓器診斷中的應(yīng)用受到了制約。

（二）電氣試驗(yàn)的故障診斷特點(diǎn)

首先，電氣試驗(yàn)運(yùn)用的知識(shí)主要以電工電子為主，使用的試驗(yàn)手段也更加的專(zhuān)業(yè)，目前針對(duì)變壓器故障診斷主要有電橋法、消磁法、電阻快速測(cè)量?jī)x、帶電測(cè)量等，這些試驗(yàn)過(guò)程在電氣領(lǐng)域中相對(duì)比較成熟穩(wěn)定，但各自都存在明顯的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，需要工作人員不斷地學(xué)習(xí)和熟悉。另外由于電氣試驗(yàn)的涵蓋領(lǐng)域廣泛，理論上可以完美地診斷出變壓器的故障，但如果不注意電氣預(yù)防性試驗(yàn)的應(yīng)用，就難以有效避免變壓器故障的發(fā)生。

五、油化與電氣試驗(yàn)的結(jié)合應(yīng)用

更多地利用兩者的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，將會(huì)創(chuàng)建出更好的變壓器故障診斷優(yōu)化系統(tǒng)，在現(xiàn)今的許多電氣工程中都同時(shí)采用各類(lèi)油化和電氣檢測(cè)措施，相互搭配，互相彌補(bǔ)，并取得了較為完善的工作成果。通常情況下，當(dāng)變壓器故障發(fā)生時(shí)先要考慮及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行大致的機(jī)械檢測(cè)和電氣檢測(cè)，如設(shè)備外觀、差動(dòng)保護(hù)都是需要注意的。另外，如果故障不能馬上處理，則需要同時(shí)結(jié)合油色譜數(shù)據(jù)和多種電氣試驗(yàn)方法進(jìn)行深入的信息分析，積極尋找變壓器故障原因，判斷是安裝問(wèn)題、還是負(fù)載問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，變壓器是社會(huì)電力運(yùn)轉(zhuǎn)的核心之一，針對(duì)其故障問(wèn)題不僅要及時(shí)處理，還要日常預(yù)防，經(jīng)過(guò)油化試驗(yàn)和電氣試驗(yàn)的綜合分析，將會(huì)全面地體現(xiàn)出變壓器的異常信息，為工作人員提供故障診斷的準(zhǔn)確依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許強(qiáng)唯，劉軍.電氣試驗(yàn)在變壓器故障檢測(cè)中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試.2018（18）

[2]吳浩，吳文婷.變壓器故障分析中電氣試驗(yàn)的有效開(kāi)展[J].中國(guó)新通信.2019（09）

[3]朱珠瑪，宋曉萃. 淺析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[J]. 低碳世界.2017（35）

[4]鄭寶玲. 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[J]. 技術(shù)與市場(chǎng).2017（10）

[5]賴(lài)茜. 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[J]. 科技資訊.2016（19）