虞晓巍
上海久隆电力（集团）有限公司变压器修试分公司 上海 200436
摘要：变压器的平稳运行是电力系统正常供电的保证，也是人们日常生产和生活的根本需要，为了提高变压器运行的高效性，需要提前对其进行故障诊断，预防各种事故的发生，而油化和电气试验数据的综合利用是当前变压器故障诊断中最为有效的办法。基于此，本文将对综合利用油化和电气试验数据进行变压器故障诊断进行深入的探讨和研究，以供参阅。
关键词：综合利用；油化；电气；试验数据；变压器；故障诊断
1变压器故障诊断中油色谱的原理
在变压器的长期运行过程中，其内部的设备和零部件都会随着变压器运行时间的增加而慢慢的出现功能减退现象，而在这个过程中，那些已经处于绝缘体衰退状态的部件也会失去绝缘性能，这时在变压器的运行中，就会有一些化学性的气体被分解出来。比如说，变压器的某些设备或某一部分出现了放电和电弧或者升温非常快的现象时，就会使其烃类气体、二氧化碳等等气体加快分解，从而形成气泡，而这些由气体分解而形成的气泡则会在变压器油扩散的过程中溶入进去，这些溶解在油中的气泡就会直接影响变压器的正常运行。因为这些气体的分解速度非常快，数量增加非常明显，而变压器油的溶解度根本不足以溶解这些气泡，所以就会导致这些气体处理不及时，直接流到变压器当中，影响到继电器出现移动现象，这也是产生故障的根本原因。这种故障在刚刚开始的时候，继电器内部的温度不会太高，因为这里只有少量的气体存在，但是要是不进行及时的处理和解决，就会给变压器埋下安全隐患，影响变压器的正常运行。所以遇到这种情况一定要对这些气体成分进行分析和研究，然后对其进行清除，从而避免变压器事故的发生。
2诊断方法与标准
2.1油中溶解气体的注意值
当变压器故障时，会伴随温度过热、内部放电或受潮的现象，此时可以利用油色谱试验，对变压器故障进行分析，从而对故障的类型有一个基本的掌握。但要注意的是虽然该方法可以对变压器的缺陷进行初步诊断，但在应用该方法时应注意特殊情况。而有时变压器油中的气体含量虽然低于注意值，但变压器不一定会故障；在某些情况下，变压器油的气体含量虽然低于所注意值，但并不意味着变压器没有故障。如果变压器油的气体含量迅速增加，那么必须及时检查变压器。从上面可以看出，注意值的存在是一个警告，超过注意值的测试数据提醒工作人员需要使用某些方法来控制变压器。表1为油浸式电力变压器油中溶解气体注意值。
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2.2产气速率
对于变压器而言，其所含气体虽然有一个固定的限值，但是这种限值在实际的操作中未必是那么标准和一成不变的，在很多情况下，变压器的气体含量超过了限制却依旧不会影响其正常运行，也未必就一定会形成故障，而有些设备即使气体还没有达到限值就已经发生了故障，因此不能单纯的从变压器的含量是否超标来作为评定变压器是否有问题的唯一标准，想要通过含气量来判断变压器是否有故障，还应当从其产生气体的速度来入手。如果其气体含量的增长速度过快，那么其发生故障的几率就十分巨大，相反则几率较小。
2.3特征气体组分法
当变压器发生故障时，会伴随温度过热、内部放电或受潮现象，这时我们可以利用油相色谱法进行检测，对变压器故障进行分析，从而对故障类型有一个基本的把握。一般来说，变压器故障主要受绝缘油和固体绝缘材料的影响。绝缘油或固体绝缘材料在电流和热量的作用或在电压和放电的影响下，可能会导致变压器故障，而在由这些因素引起的变压器故障中，变压器内部的一些气体会发生明显的变化。当变压器油温度过高，达到300℃以上时，变压器油会发生裂化。当裂化发生时，产生氢气和甲烷，随着变压器油温度的升高，气体的数量和类型发生变化。通过分析变压器油中气体的比例和组成，可以初步掌握变压器故障。
2.4 IEC三比值法
变压器油中气体的组合特性只有在发生一定变化时才能进行分析，并对压力装置的故障进行粗略的判断，没有明确的指向性。IEC比值法是变压器故障诊断中常用的一种方法。三比值法是指五种特征气体的溶解度和扩散系数各不相同，但有些气体在这两方面接近。因此，三比值可作为判断变压器故障的重要依据。五个变压器油中特征气体分别CH4、C2H6、C2H4、C2H2、H2，每两种气体溶解度和扩散系数相似特性的三双比例都有自己的代码，代码组合测试测量的数据计算，通过对比的编码规则三比值法和故障类型的表可以初步判断故障类型。采用三比值法可以实现变压器的故障诊断。应注意三比值法：首先，只有当变压器油中气体含量高于注意值或气体含量异常增加时，才应采用三比值法对变压器进行诊断。其次，如果使用三比值法时，电流比与以前的比值存在差异，说明变压器可能出现新的故障，需要重新计算电流比。
3变压器故障诊断实例
3.1故障状况概述
某变电站的1号主变压器投入运行之后一直处于正常运行状态，在今年二月份的上午十点十四分二十二秒，1号转变的本体轻瓦斯动作发出了信号，等到十七秒之后，出现了重瓦斯动作信号，而且主变两侧的开关跳闸，系统没有做出对应的保护动作。技术人员在对设备进行故障诊断的时候，发现故障现场存在少量的气体。
3.2故障状况分析
技术人员对变压器的故障采取了油色谱分析以及电气试验，色谱分析结果显示该变压器的油化数据在故障发生前没有异常，故障发生之后，本体和瓦斯油的三比值编码是102，能够初步判断该变压器内部出现了局部过热和电弧放电现象。电气试验结果显示：该变压器的高压侧阻值是352mΩ；中压侧是53mΩ；低压侧是15mΩ，技术人员在分析了上述数据之后，发现变压器的高压套管与中压套管的电阻值之间出现了三相不平衡现象，B相的电阻值接近于A相和C相的二倍。对于这种现象，可能由以下三种原因导致：其一是接线焊线不够牢固；其二是B相绕组的接线存在接触不良现象；其三是B相套管的内部载流杆存在接触不良现象。
3.3故障点的确定
通过上述分析可知，变压器的故障点可能为B相套管。技术人员对变压器B相套管采取了拆卸措施，在对B相套管进行检测时发现，套管和线路的连接头连接在一起，载流杆存在放电现象，且套管的顶端存在约为两厘米的烧熔段。由此可以确定，该故障的出现原因为变压器内部的导杆在运行过程中长期过热，随着运行时间的推进，螺纹出现了比较严重的变形，一旦系统出现了负载高峰，载流杆和B相套管的导流管出现了电位差，这就使得电场的强度分布不均，从而出现重瓦斯跳闸现象。
4结束语
在变压器的实际工作过程中，需要加强对变压器故障的诊断和预测，充分利用油化和电气试验数据对变压器故障进行分析和判断，并做出及时的处理，以保证变压器的高效运行。
参考文献
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