变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断过热故障

变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断过热故障
摘要：本文从油色谱分析基础上的变压器过热故障诊断入手，对变压器故障主
要检测方法进行了综合论述，最后对常见过热故障的变压器油色谱与电气试验相
结合综合诊断展开了探讨，希望对我国相关领域的发展起到促进作用。

关键词：变压器油色谱；电气试验；综合诊断；过热故障
1 油色谱分析基础上的变压器过热故障诊断
变压器油色谱分析主要采用气相色谱法对绝缘油中的溶解气体组分含量进行测定，通过
溶解气体组分含量，对变压器潜在故障进行分析。

一般来说，常规性变压器油色谱分析工作，即注重对电力系统绝缘油中溶解气体组份含量进行测定，然后，采取先进三检测器流程，通
过一次进样，对绝缘油中的7种气体组分含量进行分析。

在利用油色谱分析技术过程中，能
够实现对数据信息的有效采集，并能够对数据信息进行较好的管理，满足过热故障诊断要求，符合故障处理规定。

变压器运行过程中，能够充分发挥冷却散热、绝缘功能的介质是变压器油。

当过热故障产生于变压器中，那么特征气体将由变压器油产生，故障发生过程中的温度
同这一气体产生过程中的速率、种类等具有紧密的练习。

当故障温度不断上升的过程中，甲烷、乙烷等烃类气体随之产生。

通常情况下，变压器油中将对多数特征气体进行溶解，还有
一少部分会漂浮在油的顶部，并向气体继电器转移。

2 变压器故障主要检测方法
检测、诊断变压器故障的过程中，拥有多种途径，经过检测以后，必须综合分析这一结果，才能够做出科学的判断，并有针对性的采取措施，达到排除故障的目的。

但是，在检测
故障的过程中，任何一种方法都存在一定缺陷，在这种情况下，要想对变压器故障展开判断，必须提升综合性，有效结合电气试验和油色谱等多种方法，只有这样，才能够从根本上排除
变压器故障。

（一）变压器绕组直流电阻的检测
直流电阻在低压绕组当中的测量，需要对电桥进行应用，从而对平衡性在相间阻值中的
体现进行充分掌握，将测量所产生的数值同该设备出厂过程中的数值进行对比，从而了解变
压器绕组性能；如果相电阻无法进行测量，则可以对线电阻进行测量，对绕组完整性的判断
可以通过对绕组直流电阻值的测量来掌握，在测量中，将重点放在接触电阻在分接开关中是
否处于正常状态，以及短路、断路等现象是否存在等方面，如果在对分接开关进行切换以后，较大的变化产生于直流电阻中，那么证明接触点在分接开关中的应用出现了故障，而绕组的
使用功能仍处于正常状态[2]。

（二）试验变压器的绝缘特性
在对变压器的绝缘特性展开试验的过程中，应将重点放在介损、吸收比、泄漏电流等方面，同时还需要有效试验油介损、击穿电压等在油中的性能。

通过充分的测试，详细记录测
试结果，绕组绝缘功能、绝缘介质功能以及铁芯对地绝缘情况在变压器中的具体体现就可以
被充分的掌握。

（三）变压器空载损耗和空载电流的检测
在对电流同故障特征气体之间的关系进行判断的过程中，可以对空载运行方式进行应用，在这一过程中，能够有效确定磁路回路发生了故障还是导电回路上发生了故障。

在空载运行后，一旦较大的增量仍然存在于特征气体中，则充分说明磁路上存在故障点；如果较小的变
化存在于特征气体增量当中，那么说明导电回路上存在故障点。

根据这一判断就可以有针对
性的采取措施加以解决，加大变压器的维修力度。

（四）变压器潜油泵及附件检查
在对变压器油箱表面的温度进行检测的过程中，可以对红外测温仪进行应用，检测过程
中应将重点放在套管端部接头温度值和分布状况上，而在对红外测温进行应用的过程中，也
能够有效的判断故障是否存在于外部引线接头中。

3 常见过热故障的变压器油色谱与电气试验相结合的综合诊断
（一）分接开关电接触性热故障综合诊断
导致异常现象在变压器油色谱中产生的因素较多，如较低的压力被作用于调压开关触头中、松动的开关抽头引线以及主触头在分接开关中存在不到位的现象等。

在检查过程中一旦发现以上故障，测试工作需要对绝缘电阻、直流电阻和油色谱试验来展开，通常情况下，较高的总烃存在于特征气体中，002、021和022是三比值编码，同时较高的不平衡率将存在于直流电阻相间，而绝缘电阻不会发生异常状况。

绕组故障综合诊断
在综合诊断绕组故障的过程中，需要首先明确该故障的性质，即低温过热故障。

正因为拥有较低的温度，因此也不会产生剧烈的油分解，在较低的烃类含量基础上，会导致较大的变化产生于二氧化碳和一氧化碳中，因此在对这一故障进行测试和检查的过程中，可以对极化指数、直流电阻等进行充分的应用。

（三）铁芯多点接地综合诊断
当变压器处于正常运行状态下，需保证铁芯接地的过程中，只拥有一个点，如果接地的过程中，产生了两点或更多的点，不均匀电位在铁芯间会导致环流的形成，从而引发发热故障。

针对此类故障的综合诊断，通常首先需要对总烃含量进行分析，分析的主体是油色谱，而该含量一般会高于规定注意值，其中多数比例被乙烯和甲烷占据，而拥有较小含量的是乙炔。

在最终确定“高温过热”现象的过程中，需要通过三比值判断，此时二氧化碳和一氧化碳并没有发生较大的变化。

4 变压器过热故障综合诊断实际应用
6年来，某220kV变压器运行中，始终拥有正常的气体组分含量，在大修过程中，对变压器油色谱与电气试验相结合综合诊断法进行了应用，根据表一油色谱分析数据可知，现有油中总烃含量高于注意值。

根据多次实验，总烃类气体含量显著增加，但是乙炔含量却呈现出偏少的现象。

由于较高的乙烯组分和甲烷存在于气体中，同时正常的比例存在于二氧化碳和一氧化碳含量中，022作为三比值存在于特征气体中，那么即可看出变压器过热故障中，故障点拥有700℃的温度。

那么导致总烃增长的主要原因则为以下几点，分别为油道堵塞、导电回路和磁路回路等故障。

故障特征气体在设备空载运行24小时后明显增长，那么则说明磁路中是故障发生的主要位置。

要想对故障进行彻底确定，需要将电气试验应用于变压器中，8A作为接地电流应被引入铁芯外，同时变压器负载的转变同电流值没有直接关联，则可以断定存在铁芯多点接地的现象。

在检查的过程中，首先应当进行吊罩，此时铁芯绝缘电阻相对较小，大量的焊渣存在于铁芯底端，冲洗的过程中需要对变压器油进行应用，此时铁芯绝缘电阻不断升高。

结束语：
综上所述，要想促使变压器长期处于稳定的运行状态下，工作人员必须加大综合判断变压器过热故障的能力。

而这一过程中，必须首先对其内部的结构特点进行充分的掌握。

在有机结合变压器的油色谱分析和电气试验结果的基础上，有助于工作人员对变压器发生故障的原因以及性能等进行充分的了解，并有针对性的采取措施调整变压器的运行状态，从而在减少其内在安全隐患的基础上，提升其运行稳定性，为维护电网的正常运行奠定良好的基础。

参考文献：
[1]廖瑞金,廖玉祥,杨丽君,王有元. 多神经网络与证据理论融合的变压器故障综合诊断方法研究[J]. 中国电机工程学报,2016,03:119-124.
[2]魏星,舒乃秋,崔鹏程,吴波. 基于改进PSO-BP神经网络和D-S证据理论的大型变压器故障综合诊断[J]. 电力系统自动化,2015,07:46-50.。