油化试验在电力变压器故障诊断研究

李新春 吴奕卯

摘要：变压器的应用为我们的生活带来了很大的便利，特别是电厂和工厂，如果变压器出现了故障，会对电厂和工厂造成非常严重的损失。基于此，本文对变压器故障的诊断方法进行了分析，主要介绍了利用油化的油色谱分析方法和电气试验的原理和诊断方法，并列举了具体的故障实例，给出两种方法综合应用的措施，意在帮助技术人员更为准确地进行变压器故障的诊断。

关键词：油色谱;电气试验;变压器

电力是国家产业的龙头产业。随着现代社会经济的快发展，电力系统向超高速，大容量，跨区域，高电压的方向发展。但是，随着电力系统容量增加，电网规模的扩大和非线性元器件的大量投入，电力设备故障发生的频率越来越频繁，对人们的生活和生产的影响也越来越大，电力系统的稳定性对电网经济运行也提出了更高、更新的要求，所以对于继电保护的要求日益增加。

在我国现有的电力系统中，变压器占据着十分重要的位置，如果变压器出现比较严重的故障时，会对电力系统的运行造成不利的影响。技术人员在进行变压器故障诊断的时候，主要采用油色谱分析方法和电气试验方法，这两种方法虽然都能够诊断出变压器的故障，但是也存在各自的局限性，需要将两种方法进行结合使用，提高故障诊断的效率与准确性。

1 利用油化进行变压器故障诊断

1.1 诊断原理

通常来说，变压器的各个组件能够随着变压器运行的时间而衰减，直到不能继续使用。在组件衰减的过程中很多绝缘体的性能也随之下降，从而释放出少量的化学气体。如果变压器的某个部位出现了升温现象，可能会使这些化学气体被分解，分解出来的气体会形成气泡溶解在油里，从而对变压器的正常运行造成不利影响。而且，化学气体的分解速度要远大于溶解速度，没有被溶解的气体会进入变压器，从而使继电器出现移动，导致变压器故障的发生。在变压器发生故障的初期，继电器内部的气体含量比较少，能够通过分析气体组分的方法来进行故障的诊断。

1.2 诊断方法

1.2.1 气体含量分析方法

该方法对于变压器故障的诊断就是通过气体的含量来进行的。在变压器内部的化学气体中，比较常见的是氢气、烃类、一氧化碳以及二氧化碳，不同故障形成的化学气体有所不同，只要对特征气体的含量进行分析，就能够找出变压器发生的故障。

1.2.2 产气速率分析方法

变压器在出现故障的时候，产气速率会随着变压器部位温度的升高而增加。因此，在进行变压器故障诊断的时候，还要对产气速率进行分析，如果变压器某处的产气速率比较高，就发生故障的概率就比较高。而产气速率的分析主要是对变压器的绝对产气速率进行分析。

2 电气试验数据进行变压器故障诊断

目前使用最为广泛的变压器故障诊断方法就是电气试验。油色谱分析方法是根据变压器运行的状况进行分析，并不需要进行试验。而电气试验需要通过检测设备来进行变压器绝缘性能的检测，通过分析检测到的数据来分析变压器存在的故障及安全隐患。通常，电气试验即打压试验，也就是在电压器的停止运行状态中，使用日常用电一致的电压将变压器通电，然后观察通电之后变压器的各项参数，将实际的参数和標准的参数进行对比，从而找到变压器的故障区域。和油色谱诊断方法相比，电气试验并不需要专业的设备，操作也较为简单，成本更为低廉，电气试验的应用范围要远大于油色谱分析方法。但是油色谱诊断方法的准确性非常高，而且不会影响变压器的正常运行。

3 变压器故障诊断实例

3.1 故障状况概述

某变电站的1号主变压器投入运行之后一直处于正常运行状态，在今年二月份的上午十点十四分二十二秒，1号转变的本体轻瓦斯动作发出了信号，等到十七秒之后，出现了重瓦斯动作信号，而且主变三侧的开关跳闸，系统没有做出对应的保护动作。技术人员在对设备进行故障诊断的时候，发现故障现场存在少量的气体。

3.2 故障状况分析

技术人员对变压器的故障采取了油色谱分析以及电气试验，色谱分析结果显示该变压器的油化数据在故障发生前没有异常，故障发生之后，本体和瓦斯油的三比值编码是102，能够初步判断该变压器内部出现了局部过热和电弧放电现象。电气试验结果显示：该变压器的高压侧阻值是352mΩ;中压侧是53mΩ;低压侧是15mΩ，技术人员在分析了上述数据之后，发现变压器的高压套管与中压套管的电阻值之间出现了三相不平衡现象，B相的电阻值接近于A相和C相的二倍。对于这种现象，可能由以下三种原因导致：其一是接线焊线不够牢固;其二是B相绕组的接线存在接触不良现象;其三是B相套管的内部载流杆存在接触不良现象。

3.3 故障点的确定

通过上述分析可知，变压器的故障点可能为B相套管。技术人员对变压器B相套管采取了拆卸措施，在对B相套管进行检测时发现，套管和线路的连接头连接在一起，载流杆存在放电现象，且套管的顶端存在约为两厘米的烧熔段。由此可以确定，该故障的出现原因为变压器内部的导杆在运行过程中长期过热，随着运行时间的推进，螺纹出现了比较严重的变形，一旦系统出现了负载高峰，载流杆和B相套管的导流管出现了电位差，这就使得电场的强度分布不均，从而出现重瓦斯跳闸现象。

电网的发展有着不可磨灭的作用，变压器是电网运行中的核心设备，变压器的运行稳定决定了整个网络的稳定。继电气试验和继电保护是维持变压器安全和稳定的基本策略，要求电网系统正确运用继电保护策略，减少设备故障并及时清除已发生的故障。

4 结论

综上所述，油色谱分析方法和电气试验各有优缺点，只有将两者结合才能更好地进行变压器故障的诊断。分析可得，通过本文的分析可知，油色谱分析方法的诊断更为准确，电气试验的操作比較便捷，技术人员可以定期通过电气试验开展检修工作，等到电气试验不能判断变压器故障的时候，再使用油色谱分析方法，这样能够有效提高变压器诊断的效率，从而保障变压器的正常运行。希望本文能够为相关人员进行变压器诊断方法的研究提供参考。

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（作者单位：河北省送变电有限公司）