变压器油色谱数据异常的原因分析及处理

变压器油色谱数据异常的原因分析及处
理
摘要：变压器作为电力系统运行过程中非常重要的设备，其运行过程中，随着运行时间的增加，内置的变压器油会发生一定的化学反应，而在变压器出现故障时，变压器油的化学变化程度则会更严重，而且不同的故障会导致变压器油呈现出不同的颜色，所以可以利用色谱分析来对油色的变化情况来对变压器故障种类进行判断，确保变压器故障能够得到及时修复，保证电网安全、稳定的运行。

关键词：变压器油色谱；数据异常；原因分析；处理
引言
油色谱技术作为变压器在线监测作为有效的检测手段之一，其在我国的电力系统中得到了广泛的应用，并以此来及时发现变压器中潜在的各种故障问题。

因此对变压器油色谱在线监测装置真空脱气系统进行研究分析，将会对我国变压器油色谱技术的改进有着极为重要的现实意义。

在我国经济飞速发展的今天，人们的生活待遇逐步得到了完善，各种生活需求也随之增加，其中电力需求的增加是当今社会面临的首要难题。

为了尽快解决这个难题，电力公司需要尽快完善科学技术，提高管理能力，满足人们的用电需求。

在正常检修作业过程中，设备故障是常有之事，但高频率的故障事件会对正常供电产生不利影响。

因此对变压器加强维护和管理是保障正常供电的前提。

变压器一般发生故障时，主要的病变位置是变压器的油色谱。

所以，在变压器油色谱发生错误时，工作人员需要尽快查找出问题，并进行解决，最大可能地保證变压器的及时运行，不影响电力公司的正常供电。

1变压器故障种类
变压器的设计原理中，绝缘工作的设计主要是通过变压器油和绝缘材料来进行，变压器油加上特殊的绝缘材料，能够在变压器的正常工作中，有效地对电流
进行绝缘，维持变压器内其他部件的正常工作。

而变压器油是从石油原油中分离出来的一种油质，因此，变压器油也包含了石油的构成元素烷烃、环烃族饱和烃等化学有机物。

变压器在正常的工作过程中，内部的电流转换等化学反应会对变压器油的化学性质产生一定的改变。

处于运行中的变压器，在运行过程中各种因素的影响，其绝缘材料和变压器油原有的化学性质会受到不同程度的破坏，从而导致一些性质上的变化发生，特别是变压器油在变压器运行过程中其受在温度过高时发生化学变化，从而使其原有的化学构成元素出现改变，有一些气体得到分解出来。

变压器油在长时间的使用过程中，其化学性质发生改变，从而有气体产生，这些气体充分的融入到油质中，从而导致变压器油的色谱发生改变，呈现出来的颜色也会有所不同。

特别是在变压器发生故障时，变压器油的颜色则会变化的更为突出。

主要是由于在故障时，变压器油与绝缘材料会有化学反应发生，从而导致更多的气体产生，使变压器油的色谱变化更为明显。

故障不同，变压器油质所表现出来的颜色也会存在差异。

由于变压器油与故障之间的这种变化关系，所以可以利用色谱分析来对变压器故障种类进行判断，确保及时找到故障的原因并尽快解决。

1.
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温度过高导致的故障
变压器属于带电工作的设备，在其运行过程中，一旦负荷电流过大时，则会产生温度过高的现象，而当内部温度超过所能承受的最高值时，则会导致其他部件受到不同程度的损坏，影响变压器正常的工作。

在变压器温度过热故障中，最为常见能通常有裸金属过热及绝缘固体过热等。

1.2变压器受潮导致的故障
在潮湿的环境下变压器会发生故障。

特别是水会对变压器带来严重的影响。

而变压器通常都是安装在户外环境中，这就导致与水接触的机率较大，特别是在雨天，一旦雨水进入到变压器内部，则会导致变压器故障发生，严重时可能会发生爆炸。

同时在潮湿环境下，变压器内部一些部件的正常性能也会受到较大的影响。

1.3局部放电导致的故障
局部放电也是导致变压器发生故障的重要因素，由于变压器作为电压调节设备，其需要与众多的电流部件进行接触，这就导致其出现局部放电的机率增加，
一旦变压器内部某一部件发生局部放电现象，则会导致其他部件受损，对变压器
的正常运行带来较大的影响。

2数据采集模块与控制模块的设计
（一）硬件设计
本研究中的在线监测功能主要是通过单片机、CPLD两部分所共同组成、实现的。

其中发送数据端口与接收数据端口将会与上位机进行串行通信，然后实时上
传和接收单片机的数据信息，并对单片机所发送的各种指令进行及时的分析处理。

在实际工作过程中，CPLD可以在不关电的情况下实现对内部逻辑刷新、RAM
的分段储存控制以及外部时钟频率分配等控制工作，然后在多个时钟频率的支持
下实现相应芯片的使用以及对色谱在线监测装置的自动控制工作[3]。

在硬件方面，本研究中的系统主要由CPU电路板、继电器电路板以及真空脱
漆电路板三部分所共同组成。

其中CPU电路板的主要工作内容为系统的检测流程
控制、后台通信、继电器电路控制以及指示灯功能控制等等;而继电器电路板则
是根据CPU电路板所发出的各种信号完成实际的动作控制，具体动作内容包括有
着启动、关闭、上电、断电等等;真空脱气电路板的主要作用则是对真空脱气流
程的全部控制。

对于本研究中的系统来说，三大部分缺一不可，不过想要实现更
好的控制效果，还需要有着软件设计部分的良好补充。

（二）软件设计
本研究中的软件设计需要参考硬件部分的细节操控内容，然后根据硬件部分
的实际特点来进行自动控制、数据上传、温度控制、浓度超限报警灯功能的实际
软件编程工作，另外，为了能够控制色谱柱的实际分离效果能够达到最佳，在进
行软件设计的时候还要能够将色谱柱的实际温度控制在60℃左右，然后再结合计
算机数据库进行上传数据的实时对比分析，从而完成通过软件来实现控制来的全
设计过程。

3变压器油色谱异常的处理方法
目前，人工钾能技术日趋成熟，实际应用范围也日渐广泛。

我国在进行变压
器油色谱分析时已经将人工钾能技术渗透其中，主要是通过钾能化软件实现对变
压器油色谱错误情况的具体分析。

操作人员利用钾能软件分析得到的实验数据，
精准地发现故障部位，提高了变压器故障解决的工作效率。

实际应用发现，变压
器油色谱发生错误且部分微量金属元素含量不一致时，一般会导致变压器内部铁
芯通电失败，阻碍变压器的稳定运行，从而影响到电厂的电路运行。

这时，工作
人员就应该及时和设备厂家联系，由厂家派工程师过来维修或者回厂重修。

在变
压器的油色谱信息出现错误时，对潜油泵进行核查是首先要进行的工作。

潜油泵
出现故障也会导致变压器油色谱出现错误，所以在变压器出现油色谱错误后，要
尽快排查潜油泵是否是引起油色谱错误的主要因素。

在潜油泵的温度逐渐增加或
者长时间高温刺激时，潜油泵周围油的性质就开始变化，时间久后就会出现油裂
现象，明显降低变压器的工作效率。

在对潜油泵的运行情况进行排查时，最常用
的是超声波检测法。

超声波检测法对潜油泵有一定的保护作用，可以准确找到潜
油泵故障形成的因素和详细部位。

这种检测法应用在油泵检查中可以显著提高变
压器稳定运行的效率。

变压器中潜油泵发生故障的因素往往在于变压器内部遗留
的金属渣粒摩擦。

对变压器进行检查维修时，若是排查出潜油泵问题，维修人员
可以替换新的，然后进行监测。

若是更换后潜油泵开始正常运行，并且持续稳定，则表示更换方案可行。

若是更换后潜油泵依然无法正常工作，就说明故障问题不
在此处，还要仔细核查潜油泵的其他部位。

结语
变压器油色谱在线监测装置真空脱气系统相对于传统的变压器监测技术来说，其不仅可以有效的节省人力物力，从而为变电所的日常运营成本，还可以实现变
压器的自动、实时监测诊断，从而及时的发现故障问题的根源所在，进而为相关
检修人员提供有力的检修依据，减少检修时间，最终为变电所的持续稳定运行提
供更好的支持，促进变电所的快速发展。

参考文献
[1]黄娟.浅谈变压器油色谱在线监测的若干问题[J].广东科技，2013（22）：63-64.
[2]李鹏儒，佟金锴，赵志刚.变压器油色谱在线监测装置的实践应用与分析[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2015（4）：343-349.。