浅谈变压器油色谱分析及故障诊断

关于变压器油色谱分析及其故障判断探讨

摘要：对于输电全过程来讲，变压器应当构成其中核心性的部件。然而实质上，变压器本身包含了复杂性较强的内部构架，对其如果不慎予以操作那么将会表现为特定类型的变压故障。在当前现有的各类故障中，放电故障、过热故障以及其他类型故障占据了关键性地位。通过借助色谱分析的手段，应当能够鉴别变压器油在当前阶段的真实状态，进而给出了判断故障必需的参考。

关键词：变压器；油色谱分析；故障判断

引言

油色谱分析适用于鉴别变压器故障，上述措施在根本上符合了精准性以及实效性的宗旨与目标，因此适合予以全方位的推广。近些年以来，城乡各地都在着手健全自身现有的输电体系，而与之相应的变压器故障也表现为多样化的趋向。针对不同类型的变压器故障，应当因地制宜选择特定类型的处理流程，在此前提下消除潜在性的故障威胁并且迅速恢复当前阶段的正常供电。因此可以得知，运用油色谱分析有助于识别精确的故障位置，在全面诊断并且精确鉴别故障的同时确保其符合更高层次的变电器运行实效性。

一、油色谱分析的基本特征及其内容

从本质上来讲，变压器油应当来源于石油，通过运用特定的分离方式来实现矿物质油的相关分离处理，进而获得了变压器油。因此可见，变压器油在根本上具备矿物性以及绝缘性的特征，这是由于其包含了绝缘性的有机材料。变压器如果要维持自身的正常运转，那么不能够欠缺变压器油为其提供必要的辅助。然而在运行时，变压器油在经过特定时间段之后将会缓慢表现为老化倾向，尤其是涉及到其中的固体绝缘。

与此同时，某些绝缘体以及油液本身还会呈现缓慢性的分解作用。在油液老化的状态下，变质后的变压器油将会散发特定比例的二氧化碳、一氧化碳或者氢气等。受到油液老化或者变压器磨损带来的不良影响，很多变压器将会呈现多样化的内部故障，进而表现为迅速增多的内部气体。因此可见，通过鉴别油色谱的方式，应当可以在根本上明确现有的气体成分，针对绝缘老化的根本成因以及当前的故障程度予以精确分析。

变压器油色谱数据分析及故障诊断

发布时间：2022-12-05T06:56:24.472Z 来源：《福光技术》2022年23期 作者： 李艳

[导读] 电力变压器是构成电力系统的重要组成部分，及时有效地诊断并排查电力变压器在运行过程中潜在的内部缺陷，对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。

国网安徽省电力公司淮北供电公司 安徽淮北 235000

摘要：电力变压器是构成电力系统的重要组成部分，及时有效地诊断并排查电力变压器在运行过程中潜在的内部缺陷，对保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。由于电力变压器检修周期长、检修难度大，在变压器实际运行维护中，常在非停电状态下取变压器油样，

并根据油色谱分析图进行内部故障分析。基于此，本文就变压器油色谱数据异常原因进行基础分析，并具体研究故障处理办法，确保在变

压器油色谱的支持下，提升电力系统的供电可靠性。

关键词：变压器；油色谱；数据异常

变压器油色谱分析技术是基于油中溶解气体类型与内部故障的对应关系，采用气相色谱仪分析溶解于油中的气体，根据气体的组分和含量来判断变压器内部有无异常情况，诊断其故障类型、大概部位、严重程度和发展趋势的技术。其特点是能发现用电气试验不易发现的

潜伏性故障，突出针对性防范措施，实现变压器不停电检测和早期故障诊断，是当前绝缘监督的一项重要手段。

1 变压器油色谱数据异常原因分析

电力变压器稳定运行，能够有效提升电力系统运行的经济性，要想优化变压器运行效率，相关工作人员必须严格按照运维管理流程，定期开展变压器的检查维护工作，及时发现变压器的隐患。尽可能减少因人为失误造成变压器故障，检修人员在具体检修过程中，需要做

好全面的检修工作，及时找出故障点，必要时，停电进行作业。由于变压器内部隐患发现难度较大，往往需要通过间接分析法对变压器进

行状态监测，因此，变压器的油色谱能更好地帮助检修人员分析变压器内部运行工况。比如某变电站一变压器内部过热，为判断产生的原

变压器油色谱分析中用三比值法判断

故障时应注意的问题

1引言

变压器油中溶解气体的色谱分析法是诊断变压

器内部潜伏性故障的有效方法，其诊断依据《变压器

油中溶解气体分析和判断导则》（以下简称“导则”）

中的方法进行。现行导则有两个版本，即国标GB/

T7252-2001和行标DL/T722-2000，它们分别代替

了国标GB/T7252-1987和部标SD187-1986。

2三比值法简介

根据热动力学原理，变压器油中气体组分之间

的浓度比值与故障温度或故障类型之间存在着相互

依赖关系，选用几组气体组分浓度比值的大小来判

断故障类型，即所谓的比值法。比值

法有多种，其中三比值法的应用较

为普遍。

三比值法是国际电工委员会

（IEC）对罗杰斯四比值法进行修

改、删去比值C2H6/CH4后得到的一

种新比值法，故又称IEC法。我国

的原部标SD187-1986和国标GB/

T7252-1987曾推荐IEC三比值法

作为设备内部故障类型判断的主要

方法。日本协研曾对156台故障变

压器用IEC三比值法做了验证，结

果表明判断准确率只有60%左右。

电协研在对IEC三比值法做了改

进后，将判断准确率提高到80%以上，使得这一方

法（称电协研法）得到更为广泛的应用。我国在对电

协研法做了进一步改进后，正式命名为改良三比值

法（原称改良电协研法），被GB/T7252-2001和DL/

T722-2000推荐使用。

3导则中的错误为改良三比值法故障类型判断方法，现将其列于表1中。从表1中可看出，新导则的两个版本在编码组

合中的首位（C2H2/C2H4）为1或2时，所对应的故障

类型是不同的；首位编码为1时，GB/T7252-2001对

应于低能放电，DL/T722-2000则对应于电弧（高能）

放电；当首位编码为2时，两者对应的故障类型刚好

互换。该导则两个版本的制定者相同，出现表1中的

差异不是制定者的本意而纯属意外失误所致（这一

点已得到证实）。DL/T722-2000发布在前，之后在颁

变压器油色谱分析及故障诊断

发表时间：2020-12-09T13:19:18.080Z 来源：《中国电业》2020年21期 作者： 余欣

[导读] 随着科学技术的不断发展，人们对供电的需求和要求也越来越高，变压器作为电力系统中的关键设备

余 欣

中国电建集团福建工程有限公司 福建省 350007

【摘 要】：随着科学技术的不断发展，人们对供电的需求和要求也越来越高，变压器作为电力系统中的关键设备，对电力系统的运行质量有着极大的影响，必须要加强对变压器的维护和检修，避免故障问题的发生。但是在实际的变压器运行工作中，故障问题时有发生，

为了保障电力系统的运行稳定，加强故障诊断能够起到更好的保障作用。变压器油色谱分析是常见的故障诊断方法，具有较高的诊断准确

率，有利于对故障的快速诊断，使故障处理更加快速和有效。

【关键词】：变压器；油色谱分析；故障诊断

引言

在变压器的故障诊断中，油色谱分析是通过油内含有的溶解气体与故障之间的相关性进行诊断的方法，需要采用专门的气相色谱分析仪器进行，使油内含有的溶解气体能够得到全面和准确的分析，并针对气体的含量和组成成分对变压器的故障情况进行诊断，得出故障的

具体位置、类型和影响程度等诊断结果，为故障的处理和防范提供详细的科学依据。

一、变压器油的化学组成变压器油是经过蒸馏和精炼石油所得到混合矿物质油，其中包括含有各种碳氢化合物，以碳和氢两种元素为主，总含量能够占到95%以

上，其他包括氮、硫、氧和其他金属元素，通常还被成为绝缘油。由碳和氢两种元素形成的有机化合物在有机化学中称为烃，根据不同的

分子结构会形成不同的烃化物种类，包括烷烃、芳香烃、环烷烃和不饱和烃。

（1）烷烃

烷烃在电气性能方面有着较强的优势，但是在抗氧化性能方面表现较差，在析气性方面也是所有烃中表现最差的，这就导致烷烃容易在强电场中形成脱氢反应。

（2）环烷烃

环烷烃在电气性能、化学稳定性、热安定性和润滑性方面均有着较强的优势，还具有发热量高和凝固点低的特点，在变压器油中应用较为广泛。