浅谈变压器油色谱分析及故障判断

王庆库

摘 要：变压器作为电压调控装置，是电力系统最为常用的设备，其工作质量对电力系统的安全运行至关重要。在电力系统变电器长时期的使用过程中，变压器出现故障很难避免，为了能够准确对变压器故障进行判断，可以利用色谱分析方法来针对变压器油质的变化情况来对变压器运行的状况进行判别，从而准确的判断故障的种类，确保变压器运行的安全发。文中从变压器故障的原因及种类入手，对利用色谱分析故障的原理进行了分析，同时色谱分析在变电器故障判断中的意义进行了阐述，并进一步论述了如何对变压器油进行色谱分析。

关键词：变压器；色谱分析；故障判断；变压器油；意义

前言

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。

1 变压器故障的原因

运行中的变压器，其故障的发生都会存在着一定的潜伏期，在这段时间内变压器在运行过程中会产生一系列的效应和信息。特别是在当前大型电力变压器的绝缘和散热都是用油来实现的，这样在运行电压下，各种电、热、氧、局部电弧等多种因素作用下变压器油和油中的固体有机绝缘材料都会发生变质和裂解，产生低分子气体，同时这些气体的产生速度由于所于变压器内部潜伏性过热及放电故障下会加快，而且这些裂解出来的气体在油中形成气泡，经过对流和扩散等不断的溶解在油中，而不同故障所产生的气体组分和含量也会有所差异，从而可以作为判断变压器故障的特征量。

2 变压器故障种类

2.1 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。

2.2 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。

2.3 内部漏电导致的故障

漏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，这就导致其出现漏电的机率增加，一旦变压器内部某一部件发生漏电现象，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。

3 利用色谱分析故障的原理

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。

4 色谱分析在变电器故障判断中的意义

4.1 维持变压器正常运转

利用色谱分析来对变压器故障进行判断，可以有效的确保变压器运行的正常性，使电网能够安全稳定的运行。同时利用色谱分析法来分析变压器油的变化，能够更真实的对变压器运行的状况进行有效掌握，确保电力系统的运行更加安全、可靠。

4.2 及时发现潜在故障

利用色谱法来对变压器油进行分析，可以有效的对变压器的故障种类进行判断，能够确保变压器操作人员及时发现变压器运行过程中存在的不安全隐患，及时进行清除。而且通过变压器安全的运行，整个电力系统运行的安全都能够得到较好的保障，可以避免发生事故时导致的巨大经济损失。

5 如何对变压器油进行色谱分析

5.1 取出一定量的变压器油

在利用色谱来对变压器油进行判断时，需要通过几个具体的操作步骤来对可有存在的故障种类进行判断。首先，需要利用试管或是注射器取出一定量的变压器油，然后将其装在玻璃容器内，留作备用。

5.2 分离变压器油中气体

将取出后放在玻璃容器内的变压器油进行分析，从而来对变压器的故障种类进行判定。将玻璃容器内备用的变压器油放入到真空脱气装置中，对其溶入到变压器油中的气体进行分离，使其与液体分离开来，从而为下面的检测工作做好准备。

5.3 通过鉴定器检测

通过脱气装置将变压器油内的气体和液体分离后，将分离出来的气体装入到鉴定器内，鉴定器会根据这些气体的成分及构成来进行鉴定，并将所鉴定到的结果转化了电子数据，从而根据气体的性质来对变压器的故障进行判断。

5.4 判断故障种类

在对变压器内部故障种类进行判别时，可以利用鉴定器通过对变压器内部油质中所含有的气体类型的鉴定即可实现，通过对故障确定后可以及时采取有效的维修方法来对故障进行排除，确保变压器运行的安全性。色谱分析法在对变压器故障种类判断时操作简单、方便，故障判断正确率较高。

6 结束语

变压器工作是否正常，可以通过油色的变化情况真实的反应出来，色谱分析法是当前电力系统对变压器运行状况进行监测较为常用的方法，通过色谱分析可以有效的根据变压器油色变化来对变压器的工作状态进行有效掌握。所以通过掌握色谱分析方法来对变压器油色进行辨别，可以有效的维护变压器运行的稳定性和安全性，及时排除变压器存在的隐患，确保电力系统能够安全、稳定的运行。

参考文献

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