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摘要：電力變壓器故障檢測主要有電氣量檢測和化學檢測方法。化學檢測主要是通過變壓器油中特征氣體的含量、產氣速率和三比值法進行分析判斷，它對變壓器的潛伏性故障及故障發(fā)展程度的早期發(fā)現具有有效性。實際應用過程中，為了更準確的診斷變壓器的內部故障，色譜分析應根據設備歷史運行狀況、特征氣體的含量等采用不同的分析模型確定設備運行是否屬于正常或存在潛伏性故障以及故障類別。

　　變壓器故障診斷中應綜合各種有效的檢測手段和方法，對得到的各種檢測結果要進行綜合分析和評判，根據DL/T596—1996電力設備預防性試驗規(guī)程規(guī)定的試驗項目及試驗順序，通過變壓器油中氣體的色譜分析這種化學檢測的方法，在不停電的情況下，對發(fā)現變壓器內部的某些潛伏性故障及其發(fā)展程度的早期診斷非常靈敏而有效。經驗證明，油中氣體的各種成分含量的多少和故障的性質及程度直接有關，它們之間存在不同的數學對應關系。

　　Abstract：There are two main methods for fault detection of power transformer, electrical detection and chemical detection. Chemical detection is mainly production rate and the ratio of three to analysis and judge, through the transformer oil content of gas. It is effective to find transformer latent fault and fault degree in early stage. In the course of practical application, in order to diagnosis the internal transformer failure more accurately, Chromatographic analysis should be in accordance with the equipment previous running conditions, characteristics of the gas content and using different analysis model to determine whether the operation of equipment is normal or equipment exist latent fault and fault category.

　　Keywords：Transformer Chromatographic Analysis The Defect-judgement Method

　　1. 電力變壓器的內部故障主要有過熱性、放電性及絕緣受潮等類型

　　1.1 過熱性故障是由于設備的絕緣性能惡化、油等絕緣材料裂化分解。又分為裸金屬過熱和固體絕緣過熱兩類。裸金屬過熱與固體絕緣過熱的區(qū)別是以CO和CO2的含量為準，前者含量較低，后者含量較高。

　　1.2 放電性故障是設備內部產生電效應(即放電)導致設備的絕緣性能惡化。又可按產生電效應的強弱分為高能放電(電弧放電)、低能量放電(火花放電)和局部放電三種[1]。

　　1.2.1 發(fā)生電弧放電時，產生氣體主要為乙炔和氫氣，其次是甲烷和乙烯氣體。這種故障在設備中存在時間較短，預兆又不明顯，因此一般色譜法較難預測。

　　1.2.2 火花放電，是一種間歇性的放電故障。常見于套管引線對電位未固定的套管導電管，均壓圈等的放電;引線局部接觸不良或鐵心接地片接觸不良而引起的放電;分接開關撥叉或金屬螺絲電位懸浮而引起的放電等。產生氣體主要為乙炔和氫氣，其次是甲烷和乙烯氣體，但由于故障能量較低，一般總烴含量不高。

　　1.2.3 局部放電主要發(fā)生在互感器和套管上。由于設備受潮，制造工藝差或維護不當，都會造成局部放電。產生氣體主要是氫氣，其次是甲烷。當放電能量較高時，也會產生少量的乙炔氣體。

　　1.3 變壓器絕緣受潮時，其特征氣體H2含量較高，而其它氣體成分增加不明顯。

　　值得注意的是，芳烴含量問題。因為它具有很好的“抗析氣”性能。不同牌號油含芳烴量不同，在電場作用下產生的氣體量不同。芳烴含量少的油“抗析氣”性能較差，故在電場作用下易產生氫和甲烷，嚴重時還會生成蠟狀物質;而芳烴含量較多的絕緣油“抗析氣”性能較好，產生的氫氣和甲烷就少些，因此，具體判斷時要考慮這一因素的影響。

　　2. 色譜分析診斷的基本程序

　　2.1 首先看特征氣體的含量。若H2、C2H2、總烴有一項大于規(guī)程規(guī)定的注意值的20%，應先根據特征氣體含量作大致判斷，主要的對應關系是：①若有乙炔，應懷疑電弧或火花放電;②氫氣很大，應懷疑有進水受潮的可能;③總烴中烷烴和烯烴過量而炔烴很小或無，則是過熱的特征。

　　2.3 通過分析的氣體組分含量，進行三比值計算，確定故障類別。

　　2.4 核對設備的運行歷史，并且通過其它試驗進行綜合判斷。

　　3. 油中主要氣體含量達到注意值時故障分析方法

　　在判斷設備內有無故障時，首先將氣體分析結果中的幾項主要指標，(H2，∑CH，C2H2)與色譜分析導則規(guī)定的注意值進行比較。

　　3.1 當任一項含量超過注意值時都應引起注意。但是這些注意值不是劃分設備有無故障的唯一標準，因此，不能拿“標準”死套。如有的設備因某種原因使氣體含量較高，超過注意值，也不能斷言判定有故障，因為可能不是本體故障所致，而是外來干擾引起的基數較高，這時應與歷史數據比較，如果沒有歷史數據，則需要確定一個適當的檢測周期進行追蹤分析。又如有些氣體含量雖低于注意值，但含量增長迅速時，也應追蹤分析。就是說：不要以為氣體含量一超過注意值就判斷為故障，甚至采取內部檢查修理或限制負荷等措施，是不經濟的，而最終判斷有無故障，是把分析結果絕對值超過規(guī)定的注意值，(注意非故障性原因產生的故障氣體的影響，以免誤判)，且產氣速率又超過10%的注意值時，才判斷為存在故障。

　　3.2 注意值不是變壓器停運的限制，要根據具體情況進行判斷，如果不是電路(包括絕緣)問題，可以緩停運檢查。

　　4.故障產氣速率判斷法方法

　　4.1 實踐證明，故障的發(fā)展過程是一個漸進的過程,僅由對油中溶解的氣體含量分析結果的絕對值很難確定故障的存在和嚴重程度。因此，為了及時發(fā)現雖未達到氣體含量的注意值，但卻有較快的增長速率的低能量潛伏性故障，還必須考慮故障部位的產氣速率。根據GB/T7252—2001《變壓器油中溶解氣體分析判斷導則》中推薦通過產氣速率大小作為判斷故障的危害程度，對分析故障性質和發(fā)展程度(包括故障源的功率、溫度和面積等)具有重要的意義。當相對產氣速率(每運行月某種氣體含量增加值占原有起始值的百分數的平均值)，總烴的產氣速率大于10%時應引起注意，變壓器內部可能有故障存在，如大于40μl/L/月可能存在嚴重故障。但是,對總烴起始含量很低的變壓器不易采用此判據[2]。