變壓器油色譜數(shù)據(jù)異常的原因分析及處理

變壓器油色譜數(shù)據(jù)異常的原因分析及處理摘要：在電力系統(tǒng)中電壓器所發(fā)揮的作用是極其重要的，對于穩(wěn)定線路電壓，保證供電質(zhì)量和供電效率，降低電力損耗都有著積極的促進作用。如果變壓器出現(xiàn)運行故障，依然會導致電力系統(tǒng)運行故障和安全事故的出現(xiàn)。而在變壓器運行監(jiān)測中最為常用的就是油色譜監(jiān)測技術(shù)，通過由色譜能夠?qū)崟r監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障。因此文章就對變壓器運行中油色譜數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的原因進行了分析，并提出了相關(guān)解決處理措施，以供參考。關(guān)鍵詞：變壓器；油色譜；數(shù)據(jù)異常；原因；處理措施1應(yīng)用油色譜分析故障的原理在油侵式變壓器使用中，為了保證變壓器在運行中的絕緣性能、散熱性能，需要通過變壓器油來實現(xiàn)這一目的，并且變壓器油還能夠消除變壓器運行中的電弧危害。但是變壓器油是由石油蒸餾所得到的各種混合烴類化合物，雖然其具備良好的絕緣性能，但是如果變壓器溫度升高，其就會出現(xiàn)分解，從大分子變成小分子。當變壓器出現(xiàn)高溫故障時，變壓器油就會在熱能的作用下變成CH和CH,424同時二者的總量一般會達到總碳氫化合物的80%以上，并且隨著溫度升高到500°C時，CH、H的含量會不斷增加，同時在溫度達到800C以上，就會逐漸生成CH24222氣體，該氣體含量一般最高能夠達到CH的10%[1]。通過大量實驗驗證可知，在24熱平衡下，各相關(guān)氣體的分壓和溫度間的關(guān)系可以參考圖1。該模型是建立在熱力學平衡的基礎(chǔ)之上，但是其屬于理想狀態(tài)，將其用于處理變壓器的具體故障仍存在一定局限性，然而其所顯示的變壓器故障在熱力學方面的相關(guān)性，仍能夠為油色譜故障處理，提供相關(guān)借鑒。通過測量變壓器油所分解出的各種氣體，就能夠?qū)怏w總量和特征氣體進行比較，進而分析出變壓器的故障原因，找出具體的故障類型。

-I!4■-I!4■圖1熱平衡下的氣體分壓與溫度關(guān)系情況圖2變壓器對油色譜數(shù)據(jù)的分析方法2.1特征氣體法故障分析變壓器油在變壓器出現(xiàn)故障時，會分解為小分子烴類氣體，比如CH、CH、424CH、CH、CO、CO、CH等相關(guān)氣體，同時也會產(chǎn)生H、含碳固體顆粒等相關(guān)物22262262質(zhì)，這些氣體就屬于特征氣體，因為不同故障狀態(tài)下，氣體的組成成分是有所不同的，所以可以通過色譜法來分析特征氣體的含量，進而完成對故障的分析和判斷。比如在過熱性故障中，CH、CH的含量最高，是主要特征氣體，然后才是H、4242CH；而在放電性故障中，其主要原因是存在火花或者電弧放電，所以特征氣體26為CH,幾乎不存在CH，并且CH含量也低于CH的含量。同時在局部放電故障224424中，主要是通過放電能量密度來進行特征具體含量的分析判斷，通常情況下，主要為H,然后才是CH,并且烴總量也不高［2］。根據(jù)上述不同特征氣體含量的比24較，就可以實現(xiàn)對變壓器油色譜數(shù)據(jù)的分析，以此來判斷評估變壓器的故障原因。2.2三比值法故障分析在進行變壓器故障的分析診斷時，不僅需要從相關(guān)特征氣體含量方面入手來進行比較，同時還需要根據(jù)相關(guān)氣體的相對含量來開展進一步的分析評估，這樣才能夠得到更加準確真實的故障判斷結(jié)果。以此為基礎(chǔ)產(chǎn)生了四比值故障診斷法，但是因為CH/CH只是對熱反應(yīng)溫度進行了反應(yīng)，所以經(jīng)國際電工委員會商討改264為了三比值法，同時還對相關(guān)編碼、故障類型等的參數(shù)范圍進行了明確規(guī)定。在現(xiàn)階段三比值法中主要是從CH/CH、CH/H、CH/CH三項比值編碼組合來進222442426行故障的分析判斷。與此同時為了進一步輔助故障診斷工作的開展，同時還可以從一氧化碳和二氧化碳比值、氮氣氧氣比值，乙炔和氫氣比值幾方面來進行進一步地判斷識別。通常情況下如果二氧化碳和一氧化碳的含量比值超過7，這說明存在固體絕緣材料老化問題，但是該值如果是在3以內(nèi)，則說明固體絕緣材料存在劣化問題。同時還能夠通過氮氣和氧氣的比值來反映設(shè)備的密封性，如果二者比值在0.3以內(nèi)就說明存在密封異常，必須進行進一步的檢查，而在密封完好的情況下，該值一般在0.05以內(nèi)。3變壓器油色譜出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的原因在現(xiàn)階段變壓器運行中有多種原因都會引起油色譜數(shù)據(jù)異常，首先就是變壓器設(shè)備在生產(chǎn)中存在質(zhì)量問題，比如螺絲等配件沒有擰緊、鐵芯表面去漆不徹底再者就是支撐桿在使用過程中出現(xiàn)局部過熱所引起的材料碳化，此外潛油泵故障局部短路等都也會引起油色譜數(shù)據(jù)異常。一旦出現(xiàn)色譜數(shù)據(jù)異常，必然說明變壓器設(shè)備存在故障，因為再出現(xiàn)故障時，會在內(nèi)部出現(xiàn)光熱聲等多方面的變化，然后再傳遞到外界。變壓器中的絕緣部件，在受到高溫或者局部放電等的影響時就會相關(guān)絕緣件絕緣保護效果，并形成各種小分子氣體。當變壓器內(nèi)部故障較為嚴重時，相關(guān)特征氣體的變化也會更加明顯，以此為依據(jù)就可以評估和判斷故障的嚴重程度和原因，從而制定相應(yīng)的搶修維修方案。通常情況下故障包括內(nèi)部故障和固絕緣失效兩種，前者多是因為變壓器油因為故障產(chǎn)熱將引起油分解為烴類何氫氣；而后者則是因為固體絕緣體在受熱或者放電的影響下產(chǎn)生裂化，然后生成二氧化碳、一氧化碳等氣體。4電廠變壓器油色譜異常數(shù)據(jù)的處理方法在現(xiàn)階段人工智能檢測變壓器油色譜異常已經(jīng)成為最為常用的色譜數(shù)據(jù)異常處理方法，尤其在現(xiàn)階段，人工智能軟件自動化和智能化程度非常高，并且功能非常強大，能夠準確高效地完成對有色譜異常數(shù)據(jù)的分析處理。通過調(diào)查分析可知，在發(fā)生有色譜數(shù)據(jù)異常，并兼有微量技術(shù)元素含量不統(tǒng)一時，就會影響變壓器鐵芯的運行使用，導致通電失敗，對于此類情況，就必須與相關(guān)廠家進行聯(lián)系安排專業(yè)工程師維修。同時在由油色譜數(shù)據(jù)異常時，最需要進行排查的就是潛油泵，檢查前油泵有無故障，當潛油泵一直處于高位運行狀態(tài)，必然會影響附近變壓器油的性質(zhì)，使變壓器油因為高溫出現(xiàn)裂解，進而導致故障的產(chǎn)生。通常在排查潛油泵故障時，多采用超聲波法來進行檢測，通過超聲波來對潛油泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行檢查，從而明確故障的原因和位置。分析以往潛油泵故障的原因，多數(shù)情況下都是因為變壓器中存在金屬顆粒雜質(zhì)[3]。在經(jīng)排查確認為潛油泵故障時，需要及時更換新的設(shè)備，并驗證新設(shè)備在安裝后是否能夠正常使用，如果在安裝后依然存在問題的，說明其他位置存在故障，需要重新進行排查判斷。5實例分析在某主變電壓器試驗檢測時發(fā)生了油色譜數(shù)據(jù)異常，通過分析數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)色譜數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)氫氣、甲烷、乙炔的含量明顯增加，說明變壓器故障仍在持續(xù)惡化。通過進一步分析可知相關(guān)特征氣體主要存在下述變化：（1）氫氣和乙炔含量提升；（2）甲烷和乙烯含量增加；（3）一氧化碳和二氧化碳含量明顯提升。第1項變化表明存在放電和過熱故障，第2項變化表明變壓器內(nèi)部有接觸不良、過熱等問題，第3項變化表明固體絕緣材料失效，然后通過進一步的排查分析，明確故障原因為溫度過高，對于此類情況，需要對接頭焊接情況、螺釘?shù)墓潭ㄇ闆r、開關(guān)的接觸情況等進行詳細排查，經(jīng)排查可知故障是變壓器導電桿與電線鍍銅位置螺栓松動，所以需要重新更換螺栓。在更換完成后，通過直流電檢測故障已消除。結(jié)語總而言之，變壓器運行的安全穩(wěn)定離不開油色譜分析檢測的支出和幫助，因此作為相關(guān)電力單位和管理人員，應(yīng)該重視對變壓器油色譜異常數(shù)據(jù)原因的分析研究，并采取有效地處理措施，將