綜合利用油化和電氣試驗數據進行變壓器故障診斷的分析
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摘 要：變壓器的應用為我們的生活帶來了很大的便利，特別是電廠和工廠，如果變壓器出現了故障，會對電廠和工廠造成非常嚴重的損失。基于此，本文對變壓器故障的診斷方法進行了分析，主要介紹了利用油化的油色譜分析方法和電氣試驗的原理和診斷方法，并列舉了具體的故障實例，給出兩種方法綜合應用的措施，意在幫助技術人員更為準確地進行變壓器故障的診斷。
關鍵詞：油色譜；電氣試驗；變壓器
在我國現有的電力系統中，變壓器占據著十分重要的位置，如果變壓器出現比較嚴重的故障時，會對電力系統的運行造成不利的影響。技術人員在進行變壓器故障診斷的時候，主要采用油色譜分析方法和電氣試驗方法，這兩種方法雖然都能夠診斷出變壓器的故障，但是也存在各自的局限性，需要將兩種方法進行結合使用，提高故障診斷的效率與準確性。
1 利用油化進行變壓器故障診斷
1.1 診斷原理
通常來說，變壓器的各個組件能夠隨著變壓器運行的時間而衰減，直到不能繼續使用。在組件衰減的過程中很多絕緣體的性能也隨之下降，從而釋放出少量的化學氣體。如果變壓器的某個部位出現了升溫現象，可能會使這些化學氣體被分解，分解出來的氣體會形成氣泡溶解在油里，從而對變壓器的正常運行造成不利影響。而且，化學氣體的分解速度要遠大于溶解速度，沒有被溶解的氣體會進入變壓器，從而使繼電器出現移動，導致變壓器故障的發生。在變壓器發生故障的初期，繼電器內部的氣體含量比較少，能夠通過分析氣體組分的方法來進行故障的診斷。
1.2 診斷方法
1.2.1 氣體含量分析方法
該方法對于變壓器故障的診斷就是通過氣體的含量來進行的。在變壓器內部的化學氣體中，比較常見的是氫氣、烴類、一氧化碳以及二氧化碳，不同故障形成的化學氣體有所不同，只要對特征氣體的含量進行分析，就能夠找出變壓器發生的故障。
1.2.2 產氣速率分析方法
變壓器在出現故障的時候，產氣速率會隨著變壓器部位溫度的升高而增加。因此，在進行變壓器故障診斷的時候，還要對產氣速率進行分析，如果變壓器某處的產氣速率比較高，就發生故障的概率就比較高。而產氣速率的分析主要是對變壓器的絕對產氣速率進行分析。
2 電氣試驗數據進行變壓器故障診斷
目前使用最為廣泛的變壓器故障診斷方法就是電氣試驗。油色譜分析方法是根據變壓器運行的狀況進行分析，并不需要進行試驗。而電氣試驗需要通過檢測設備來進行變壓器絕緣性能的檢測，通過分析檢測到的數據來分析變壓器存在的故障及安全隱患。通常，電氣試驗即打壓試驗，也就是在電壓器的停止運行狀態中，使用日常用電一致的電壓將變壓器通電，然后觀察通電之后變壓器的各項參數，將實際的參數和標準的參數進行對比，從而找到變壓器的故障區域。和油色譜診斷方法相比，電氣試驗并不需要專業的設備，操作也較為簡單，成本更為低廉，電氣試驗的應用范圍要遠大于油色譜分析方法。但是油色譜診斷方法的準確性非常高，而且不會影響變壓器的正常運行。
3 變壓器故障診斷實例
3.1 故障狀況概述
某變電站的1號主變壓器投入運行之后一直處于正常運行狀態，在今年二月份的上午十點十四分二十二秒，1號轉變的本體輕瓦斯動作發出了信號，等到十七秒之后，出現了重瓦斯動作信號，而且主變三側的開關跳閘，系統沒有做出對應的保護動作。技術人員在對設備進行故障診斷的時候，發現故障現場存在少量的氣體。
3.2 故障狀況分析
技術人員對變壓器的故障采取了油色譜分析以及電氣試驗，色譜分析結果顯示該變壓器的油化數據在故障發生前沒有異常，故障發生之后，本體和瓦斯油的三比值編碼是102，能夠初步判斷該變壓器內部出現了局部過熱和電弧放電現象。電氣試驗結果顯示：該變壓器的高壓側阻值是352mΩ；中壓側是53mΩ；低壓側是15mΩ，技術人員在分析了上述數據之后，發現變壓器的高壓套管與中壓套管的電阻值之間出現了三相不平衡現象，B相的電阻值接近于A相和C相的二倍。對于這種現象，可能由以下三種原因導致：其一是接線焊線不夠牢固；其二是B相繞組的接線存在接觸不良現象；其三是B相套管的內部載流桿存在接觸不良現象。
3.3 故障點的確定
通過上述分析可知，變壓器的故障點可能為B相套管。技術人員對變壓器B相套管采取了拆卸措施，在對B相套管進行檢測時發現，套管和線路的連接頭連接在一起，載流桿存在放電現象，且套管的頂端存在約為兩厘米的燒熔段。由此可以確定，該故障的出現原因為變壓器內部的導桿在運行過程中長期過熱，隨著運行時間的推進，螺紋出現了比較嚴重的變形，一旦系統出現了負載高峰，載流桿和B相套管的導流管出現了電位差，這就使得電場的強度分布不均，從而出現重瓦斯跳閘現象。
4 結論
綜上所述，油色譜分析方法和電氣試驗各有優缺點，只有將兩者結合才能更好地進行變壓器故障的診斷。分析可得，通過本文的分析可知，油色譜分析方法的診斷更為準確，電氣試驗的操作比較便捷，技術人員可以定期通過電氣試驗開展檢修工作，等到電氣試驗不能判斷變壓器故障的時候，再使用油色譜分析方法，這樣能夠有效提高變壓器診斷的效率，從而保障變壓器的正常運行。希望本文能夠為相關人員進行變壓器診斷方法的研究提供參考。
參考文獻：
[1]左秀江，楊玉新，劉辰，等.220kV變電站主變壓器大修后短路故障試驗分析[J/OL].內蒙古電力技術，2017.
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