杨璐蕾

宁夏电力公司检修公司，宁夏银川 750001

对750kV主变进行故障诊断时，首先我们应按照DL/ T596—1996规定的试验项目和顺序对主变进行预防性试验。然后对各种检测结果的进行分析。故障类型的最终确定是要通过严格的综合评定的，依据不充分不予评判。实践得出的数据表明，主变油中特征气体含量与主变故障的性质和程度成正相关，这也是色谱分析法的理论基础。因此色谱分析法能够即快速又高效的查出位于变压器部件之间的问题。

1）750kv主变的故障大致可以分为3种类型，即放电型、过热性型和绝缘受潮型

（1）过热性故障

致使设备出现绝缘性能恶化的主要因素就是过热性故障，因为过热性故障很大程度上提高着设备的温度，加速了设备绝缘材料老化分解的速度。过热性故障按照里面所含的CO和CO2的多少可分为固体绝缘过热和裸金属过热两种，CO和CO2的含量高低是区别设备故障是固体绝缘过热还是裸金属过热的标准。一般固体绝缘过热是CO和CO2的含量较低，而裸金属过热则交高。

（2）放电性故障

放电性故障按放电的强弱可分为电弧放电、火花放电和局部放电三种，它一般是由于设备内部放电而导致的设备的绝缘性能降低。

①电弧放电属于高能放电。在电弧放电过程中在较短的时间内产生乙炔和氢气，与此同时，也会产生一定量的甲烷和乙烯。因此这种故障很难预兆而无法用色谱法进行分析；②火花放电属于低能放电，火花放电产生的气体和电弧放电一样。它一般常见于引线和铁心接地片接触不良、套管未固定的套管引线、均压圈、分接开关拔插和电位悬浮等引起的放电。它是一种间歇性放电故障；③局部放电主要因制造工艺和设备的维护的不当加之设备受潮引起，因此多发生在互感器和套管上。。局部放电时通常情况下会有氢气和甲烷释放出来，如果经过一段时间之后放电能量上升到了一定的指标的时候就可能会有少量乙炔出现。

（3）变压器绝缘没有密封好，进入了多余的水分，受潮之后就会产生大量的氢气，相对而言的其它气体成分就变少了很多。在电场作用下变压器油中芳烃含量的不同产生的气体量也不同。芳烃具有很好的“抗析气”性能，在电场作用下芳烃含量越少“抗析气”性能越差，此时主变设备内部就越容易产生氢气和甲烷，严重时会产生蜡状物质；反之产生的氢气和甲烷就越少，因此在分析变压器绝缘受潮时时应考虑该原因。

2）色谱分析法诊断故障的基本步骤

（1）分析特征气体成分含量。所谓特征气体含量也就是H2、C2H2、总烃的含量。当H2、C2H2、总烃中任意一个含量超出规定的20%时，可以大致判断。若其中氢气含量很大则很可能是由于设备进水受潮引起，若有乙炔可能是由于电弧或火花放电引起，总烃中烷烃和烯烃含量超过规定值而炔烃过小或甚至没有的特征的状况下，就表明可能有过热性故障出现；

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（2）特征气体产生速率大小做好相关的计算和记录，然后对主变设备故障发展的速度做出相应的评估；

（3）的分析特征气体里的所有成分的含量。按照三比值法判断主变故障所属的类型；

（4）核对主变设备之前的运行数据，同时对相应试验进行比较分析才能得出合理的结论。

3）主变油中特征气体含量达到注意值时设备故障分析

如何才能判断750kV主变设备是否具有无故障，第一是要对特征气体含量中的H2，∑CH，C2H2等关键性指标做好分析，然后把它与色谱分析导则中规定的注意值（表1）做出对比。

表1 正常变压器油中特征气体含量的注意值

特征气体含量超标不是判断设备故障的唯一标准，因此不能说特征气体含量超过注意值设备就存在故障。因为当特征气体含量超标主要因素是外界引起的，具体表现为基数较高，而不是设备本体故障。设备存不存在故障还应与该主变设备的正常时数据相比较。当缺乏之前的数据时，可以采取适当的检测周期获得部分数据来做分析综合判断的材料。而判断设备是否出现故障的主要方法就是看其结果有没有在规定的注意值范围内。如果说分析出来的产气速度大于注意值的10%就可以被断定为有问题产生。

（1）注意值不受制于变压器停运状态，而是按照实际情况来判断的。因此当电路发生故障时，主变设备可以缓停运检查；

（3）变压器油中CO、CO2所占的比列多少直接影响到主变设备是否出现故障。主变设备中内部的电气绝缘材料，在长期运行中受各种因素影响和应力作用，其性能逐渐发生不可逆的劣化，产生CO和CO2。由于CO、CO2含量及比值随设备本身结构、运行负荷和温度变压器运行年限的变化而变化。所以现在没有标准化一的注意值。目前仅仅能够大致觉得，如果开放式的变压器的CO的含量不大于300μl/L，而且CO2/CO比值在7左右这样的情况下，主变设备就能够正常运行；然而对于密封变压器来说，其中的CO2/CO比值不能大于7，主变设备才是正常状态。

4）主变设备故障产气速率判断法

（1）实践表明，变压器设备出现故障的这一个过程完全不是一触而就的，它的从无到有的发展是一个循序渐进的过程。因此仅有油中含有的特征气体含量来分析设备存在的故障和严重性往往是很困难的。为了及时发现设备中存在的潜伏性故障，可以通过判断特征气体的产生速率的大小来分析是否有主变设备故障。依据业内所公认的判断导则我们可以知道。当相对产气速率和总烃的产气速率大于10%时就能证明主变设备已经有问题产生了，如果说产气速率没有小于40μl/L/月则表明了主变设备受产生了影响力比较大的问题。然而,如果说变压器中总烃起始含量太少的话最好不要使用这样的方法来做判断[2]。

（2）根据总烃含量、产气速率判断750kV主变故障的方法

①变压器运行顺利的时候总烃的绝对值不大于注意值以及其总烃产气速率不大于注意值；

②总烃含量没有小于注意值，而低于注意值的3倍以及总烃产气速率不大于注意值，这样的情况出现的话，说明750kV主变设备出现了问题，只是问题没有扩大，所以还能够维持运行并进行综合性分析判断；

③总烃不小于注意值，但低于注意值的3倍，则750kV主变设备已经出现问题了，需要减短试验间隔时间，更加密切的做好监视工作；

④总烃不小于注意值的3倍，总烃产气速率也不小于注意值的3倍的情况下就说明750kV主变设备已经出现了比较大的并且处在严重恶化状态的问题，此时必须马上采取行动停用整修，最好能够对其做吊罩检修。

5）根据三比值法分析判断方法

通过对C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6做出计算之后，选用5种特征气体构成三对比值，把通过统计分析出来的各种故障类型和相关的编码做好对应。

采用三比值法有以下几个需要注意的地方：

（1）一般来说变压器油中特征气体含量都在标准范围内的话就没有必要计算他们的比值；（2）综合分析变压器油中的特征气体含量是否超过注意值，由此确定变压器是不是存在故障，再通过分析气体成分浓度。若此时气体成分浓度超过其灵敏度极限值的10倍时，才可运用三比值法分析变压器故障性质。假如忽略了变压器运行是否正常这样的情况，而不顾实际的通通采用三比值法来应付的话，完全可能造成变压器故障误判，这样一来影响到变压器的运行，带动其他设备的停用，造成了完全因该避免的经济损失；（3）变压器油中气体含量色谱分析方法能有效诊断变压器内部潜伏性故障的早期存在。具体应用中要根据故障或缺陷的不同发展阶段,采用不同的分析方法,结合设备的实际运行状况及外部电气试验数据,充分发挥油化学检测的灵敏性,正确评判设备状况或制定针对性的检修策略，提高变压器的运行可靠性。

6）结论

通过色谱分析法可以有效的判断变压器内部存在的潜伏性故障，分析出一些隐性的不利因素，这对变压器故障的早期检测有重要意义。只有早发现问题才能及时有效的采取合理的措施进行解决。实际应用中应根据故障的不同发展阶段，实施相应的解决措施,不能一概而论。与此同时这样的方法要与设备的实际运行状况及外部电气试验数据结合,这样才能够从实际出发，准确无误的判断设备状况并制定相应的检修策略。只有通过这样合理的措施才能有效的提高变压器的运行可靠性。

[1]钟亢.色谱分析在变压器故障诊断和维护中的应用[J].昆明冶金高等专科学校学报，2008(3).

[2]朱文喜.色谱技术在变压器故障诊断中的应用[J].武钢技术，2005(6).

[3]孙颖.色谱分析方法在变压器故障诊断中的应用[J].广州化工，2010(8).

[4]薄新全，李壮和.变压器故障的色谱分析及判断[J].中州煤炭，2001(6).

[5]赵淑媛.主变绝缘油色谱异常分析判断与故障处理[J].内蒙古石油化工，2011(8).