变压器油色谱异常分析及处理图文精

变压器油色谱异常分析及处理

（ 陕西 延安 ）

摘 要：介绍了延安发电厂3＃主变压器油色谱分析数据超标后的检查、试验、分析判断及处理。

关键词：变压器；色谱；分析；处理

延安发电厂3＃主变压器（型号SFSb－20000/110，额定容量20MW），在8月13日的油样色普分析结果中，发现乙炔含量为6.51ppm，超过注意值5.0ppm，引起注意，及时汇报加强监督，为了进一步判断分析，在8月17日，又取油样送检，分析结果仍然是油样不合格，且乙炔含量增长较快，由6.5 1ppm 增长到7.26 ppm，在8月18日，再次送检油样，分析结果仍然是油样不合格，且乙炔含量增长较快，增长到11.76 ppm，根据三比值计算编码为102，判断设备内部存在裸金属放电故障，及时汇报，立即退出运行安排检查。

1 设备修前测量试验情况

1.1变压器油气相色谱分析报告

采样时间 气体组分（uL/L）

H2 CO CO2 CH4 C2H6 C2H4 C3H8 C2H2 C3H6 C1+C2

8.13 6.95 166.32 2817.95 5.77 1.77 41.31 0 6.51 0 55.36

8.17 13.35 221.87 2755.66 5.66 2.22 42.82 0 7.26 0 57.96

8.18 60.6 225.75 3416.01 11.57 1.82 54.3 0 11.76 0 79.45

8.20 64.82 217.14 3591.95 14.34 2.31 65.67 0 14.15 0 96.47

结论 根据三比值计算编码为102，判断设备内部存在裸金属放电故障，建议立即停运检修。

以8月20日的数据为依据，利用三比值法对其故障进行判断:

（1）C2H2/ C2H4=14.15/65.67＝0.27， 比值范围的编码为：1；

（2）CH4/ H2=14.34/64.28＝0.22， 比值范围的编码为：0；

某１　１０　ｋＶ主变压器异常色谱分析及故障处理　

单玉涛，李晓霞，朱红梅　

（陕西电力科学研究院，陕西西安７１００５４）　

Ａｂｎｏｒｍａｌ　Ｏｉｌ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｆａｕｌｔ　Ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｆｏｒ　

Ｎｏ．２　Ｍａｉｎ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｉｎ　Ｌｉｎｔｏｎｇ　Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　

ＳＨＡＮ　Ｙｕ－ｔａｏ，ＬＩ　Ｘｉａｏ－ｘｉａ，ＺＨＵ　Ｈｏｎｇ—ｍｅｉ　

（Ｓｈａａｎｘｉ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ　７　１００５４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｏｖｅｒｈｅａｔ　ｆａｕｌｔ　ｉｓ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｏｉｌ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　Ｌｉｎｔｏｎｇ　ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ　Ｎｏ．　２　ｍａｉｎ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｏｉｌ　ｓａｍｐｌｅ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｌｏａｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ａｎｄ　

ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｉｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｎｏ．２　ｍａｉｎ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｆａｕｌｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　

１　概述　

某供电局２号１１０　ｋＶ主变压器（主变）使用国　

产变压器厂家生产的二三绕组电力变压器，型号为　

ＳＳＺ１０—５００００／１１０，额定容量为５０　０００　ｋＶＡ，联结组　

标号为ＹＮｙｎ０ｄｌ　１．电压组合：１　ｌＯ￣８ｘ１．２５％／３８．５￣２ｘ　

２．５％／１０．５　ｋＶ，冷却方式为ＯＮＡＮ。该主变自投运后　

电力变压器的油色谱分析

目前，在变压器的故障诊断中，单靠电气试验的方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器中气体的油中色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。

油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度的变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度的升高，产气率最大的气体依次为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。

变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质，并分解出极少量的气体（主要包括氢H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等多种气体）。当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会逐渐增加。对应这些故障所增加含量的气体成分见表5-9。

表5-9 不同绝缘故障气体成分的变化

故障类型 主要增大的气体成分 次要增大的气体成分 故障类型 主要增大的气体成分 次要增大的气体成分

油过热 CH4、C2H4 H2、C2H6 油中电弧 H2、C2H2 CH4、C2H4、C2H6

油纸过热 C2H4、C2H4、CO、CO2 H2、C2H6 油纸中电弧 H2、C2H2、CO、CO2 CH4、C2H4、C2H6

油纸中局放 H2、CH4、C2H2、CO C2H6、CO2 受潮或油有气泡 H2

油质中火花放电 C2H2、H2

根据色谱分析进行变压器内部故障诊断时，应包括：

（1） 分析气体产生的原因及变化。

（2） 判断有无故障及故障类型。如过热、电弧放电、火花放电和局部放电等。

（3） 判断故障的状况。如热点温度、故障回路严重程度及发展趋势等。

（4） 提出相应的处理措施。如能否继续进行，以及运行期间的技术安全措施和监视手段，或是否需要吊心检修等。若需加强监视，则应缩短下次试验的周期。

110kV变压器油色谱异常和故障的分析

110kV变压器是电网输电和配电系统中主要的电力设备之一，承担着将高压电能转换为低压电能的功能。油色谱技术是变压器维护和故障诊断中常用的工具之一，通过分析变压器油中的溶解气体和颗粒物质，可以判断出变压器的工作状态和存在的故障。

变压器油色谱异常及故障的分析流程一般包括四个步骤：采样、油色谱测试、结果分析和故障诊断。

第一步是采样。变压器的油样通常是从变压器油箱底部采取的。在变压器运行状态下，可以取油箱油样，若变压器停止运行，需要打开检修口进行取样。采样前需要确保采样瓶是干净的，避免杂质对结果的干扰。

第二步是油色谱测试。油色谱仪是一种专门用于分析液体和气体成分的仪器，可以检测油样中的溶解气体和颗粒物质。常见的检测项目包括氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)等气体成分，以及颗粒物质的数量和大小分布。

第三步是结果分析。对于油色谱测试得到的数据，需要进行充分的分析和比对。一般来说，变压器正常工作时，气体含量较低，主要是H2和CH4，而其他气体含量较少；颗粒物质的数量也较少且均匀分布。如果出现气体含量迅速升高或者有其他异常情况，需要进一步分析判断是否存在故障。

第四步是故障诊断。根据油色谱分析的结果和其他辅助信息，可以进行故障的诊断。常见的故障包括绝缘材料老化、绝缘破损、放电、过热等。不同的故障类型对应着不同的油色谱异常特征，例如：绝缘材料老化会导致乙炔等异常气体的生成，绝缘破损会导致颗粒物质的增加等。