龚勋
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摘要：本文中首先介绍了主变油色谱油中溶解气体的故障诊断方法，并结合案例探讨了某110kV变电站的主变油色谱异常故障诊断技术应用实践过程。
关键词：主变油色谱；异常故障；110kV变电站；故障诊断技术；实践应用
在我国等级高、规模大的某些输电工程中会涉及到变电站主变油色谱异常故障问题，而为了有效适应变压器容量以及电压等级的提升要求，则希望尝试提高变压器的整体制造水平，结合其异常故障状况进行诊断检查与排除，优化变压器故障诊断方法，确保电力系统运行安全可靠。
一、主变油色谱油中溶解气体故障的诊断方法分析
110kV变电站主变电网一般会采用到油浸式大容量变压器，该变压器的内部绝缘结构为复合绝缘结构，即“油-纸”复合绝缘结构。这种复合结构容易发生放电与过热两大故障问题。如果变压器内部发生初期故障，其“油-纸”绝缘材料就会由于受热而出现老化分解现象问题，这里必须要分析不同绝缘材料的热稳定性表现，就以C-H键为例，它仅仅需要较小能量就能正常分解断裂，反观C-C所需要的断裂能量就相对较高，例如C=C键的断裂温度大约需要达到500℃以上。在故障中会产生各种烃类组分含量气体，气体含量多少与故障严重程度有直接关系。举例来说，如果是油过热所产生的主要气体应该为C2H4、CH4两种，次要气体应该为H2、C2H6；如果是油中产生电弧则其所产生的主要气体应该为H2、C2H2，而次要气体应该为CH4、C2H4以及C2H6。根据大量研究结果可表明一点，变电站中主变压器的故障诊断分析过程中主要要分析溶解气体中不同组分的含量，该过程中需要参考故障中所产生不同气体，利用三比值法进行判断，进而正确分析变压器的实际运行状况[1]。在三比值法编码组合分析过程中进行相应改良，再提出改良过后的三比值法。举例来说，如果特征气体比值＜0.1，那么像C2H2、C2H4的比值应该为0，CH4、H2的比值应该为1，C2H4、C2H6的比值应该为0。在应用上述三比值法过程中，需要保证所测得变压器油的气体组分含量可满足规定主值标准，以便于采用三比值法判断是否准确。另外，要参考变压器的实际状况对其故障原因进行分析，发现其故障问题并做到第一时间处理，避免故障问题进一步扩大。在测量过程中，如果发现油中气体组分含量超过标准值且其标准值增长无规律，则必须对变压器进行诊断，诊断发现它其中可能存在的发展性故障问题，对气体来源进行进一步分析，保证针对油色谱净化到位，同时强化监测分析技术应用过程。
实际上，目前针对变电站主变油色谱油中溶解气体故障的诊断方法还有很多，例如智能故障诊断、人工神经网络诊断、模糊推理算法以及专家系统，这些技术系统在建立动态聚类关联体系过程中都成功引入了变压器故障诊断内容，并提出了相关研究成果，且新技术内容已经被陆续应用于生产实践活动当中[2]。
二、110kV变电站主变油色谱油中溶解气体故障的诊断案例分析
2.1某110kV变电站主变故障诊断案例概况
某110kV变电站主变采用了30000kV/110kV变压器，截止目前为止，变压器已经投运10年。
2.2某110kV变电站主变故障诊断案例过程
（一）油化试验
某110kV变电站主变故障诊断过程中主要实施油化试验，其试验过程中未发现任何异常。不过在油化试验后发现变电站主变油中出现了超量（超出注意值）的C2H2气体。在该过程中，某110kV变电站采用到了三比值法，科学判断变压器电弧放电过程。该过程中也必须避免测量误差问题出现，为主变变压器实施色谱分析，了解变压器油中可能含有的过量乙炔成分，分析总烃含量，并对微小波动背景下气体变化量进行二度分析，测量其数值。
在诊断过程中，某110kV变电站需要按计划停电，分析诊断性试验分析内容，确保变压器中C2H2气体不会超标，同时消除设备缺陷问题，正确判断主变绕组绝缘状态以及变形状况。在诊断性试验项目建设过程中，需要建立常规例行试验项目判断绕组状态，分析绝缘水平与电气连接接触情况。保证绝缘电阻、直流电阻、局部放电等检测项目检验到位。
（二）诊断性试验
在诊断性试验过程中，某110kV变电站需要对主变的电压比、绕组变形、常规例行试验内容进行分析。
首先是电压比诊断性试验分析，某变电站中主变运行分接有18个，电压比测试到位，且最大电压比偏差要控制在0.5%以内，了解试验数据内容。
其次是绕组变形诊断性试验分析，某110kV变电站采用频响法配合绕组变形工作原理对单位长度分布背景下的变压器绕组变形程度进行分析，结合数据分析高、中、低三相绕组拟合度。其中根据分析结果其相关系数数据在0.98以上，其中低压绕组数值相对较高，如此可客观反映绕组轻微变形情况。
（三）常规例行试验
在某110kV变电站主变进行常规例行试验过程中，需要分析其绝缘电阻与泄漏电流，主要用于判断铁心、多点接地情况来展开。然后针对变压器的绕组与铁芯电阻绝缘测试则要保证绝缘电阻大约控制在2000MΩ，提高铁心绝缘电阻。
在针对直流电阻进行分析过程中，因为直流电阻能够客观反映绕组电流通路，主要结合实际情况进行分析，正确反映绕组引线接头与连接状态情况。在该阶段要实施基于三相电流的互相查询，同时对试验结果纵向记录测量结果，分析计算其连接状态，同时对变压器实施直流电阻测试，了解其处置最大偏差。在分析低绕组方面，某110kV变压器则主要采用到了MVA变压器，分析各组绕组之间的线间方差进行分析，结合试验数据展开进一步计算，看试验数据是否合格，判断故障点是否在C相。
最后分析介质与电容量，了解绕组介损问题，客观提出变压器主绝缘系列缺陷问题、绝缘裂化问题以及绕组等值电容器问题。在判断绕组变形过程中，需要对其位移绝缘情况进行分析，展开变压器介损试验，分析高压对低压地电容量的变化问题，分析试验数据是否合格[3]。
总结：
在本文中，主要分析了某110kV变电站主变的油色谱异常故障问题，深入分析了其故障运行状态，如此可有效保证电力系统安全。在该过程中，需要对溶解于变压器油中的气体成分与含量进行分析，其中就采用到了三比值法，主要对变压器故障进行初步判断，并由此推断其内部所存在的故障问题，了解其故障严重程度，如此可有效保证、优化设备的安全运行状态与经济运行状态。
参考文献：
[1]李诚, 牛文豪, 汤胜,等. 某110kV变电站主变油色谱异常故障的分析[J]. 仪表技术, 2017(10):25-28.
[2]王宁, 田诗雯, 陈曲. 110kV变电站电气二次部分设计分析[J]. 科学与财富, 2017,(35):108-108.
[3]黄宇. 基于某110千伏变电站10千伏1号,2号母线失压故障分析[J]. 电子测试, 2019,450(21):24+108-109.