绝缘油中溶解气体色谱分析技术在实际工作中的应用 0摘要
电力变压器故障检测主要是油的色谱分析，色色谱分析是指用气相色谱仪对溶解在变压器油中的气体进行组分和含量的检测。通过分析溶解于油中的特征气体能及早发现充油设备内部可能存在的潜伏性故障，并可随时监视故障的发展状况，本文以辽宁华电铁岭发电有限公司利用变压器油中溶解气体的色谱分析方法，结合其他实验手段成功处理了220kv 变压器内部放电故障为例，对其应用油中溶解气体色谱分析方法与故障诊断技术进行了分析总结。
1关键词
变压器油 色谱分析技术 应用
2引言
众所周知，分析油中溶解气体的组分和含量是检测充油电气设备安全运行的最有效措施，利用气体色谱法分析油中溶解气体监视充油电气设备的安全运行在我国已有30多年的使用经验了，也是最有效方法之一，因为充油设备在热和电的作用下会逐渐老化和分解产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳. 一氧化碳等气体，充油电气设备内部故障的类型及其严格程度与这些气组分及产气率有着密切关系，通过监视充油设备的运行状况判断其内部故障，已成为电力系统对充油设备进行技术监督，确保机组安全稳定经济运行的重要手段。
3油色谱分析技术的特点及作用
油中溶解气体的色谱分析作为检测电气设备运行状态的有效手段，在电力系统中得到了广泛应用并发挥了重要作用。根据油色谱分析所得各种特征气体的含量应用《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（以下简称色谱导则）来分析判断设备状态是否正常，在色谱导则中对乙炔. 氢气和总烃含量分别规定了注意值，当这些气体含量超过了规定的注意值，对那些可能存在故障的设备色谱导则推存采用“三比值法”进一步判断故障性质。色谱分析数据判断故障是否存在和变压器是否能继续运行的问题需要及时跟踪分析，配合电气做相应试验，同时要求实验人员正确取样和精细试验，尽早发现设备内部潜伏性故障，以避免设备发生故障。
其作用主要表现：首先，可检测设备内部故障提示故障的发展趋势，使实际存在的故障得到有效且经济检修，避免设备损坏和无计划的停机。其次，当诊断出设备内部存在故障时，要根据故障的危害性. 设备的重要性. 负荷要求和安全经济来制定合理的故障处理措施，确保设备不发生损坏。最后，对于已经发生事故的设备，有助于了解设备事故的性质和损坏程度，以指导检修。 4油色谱分析典型故障类型
4.1局部放电
油不完全浸渍. 高湿度的纸. 油过饱和，或空腔造成的充气空腔中
的局部放电，并导致x-蜡。
4.2低能放电
不良联接形成不同电位或悬浮电位造成的火花放电或电弧，可发生在屏蔽环. 绕组中相邻的线饼间或导体间，以及连线开焊处或铁心的闭合回路中。夹件间. 套管与箱壁. 线圈内的高压和地端的放电。木质绝缘块. 绝缘构件胶合处，以及绕组垫块的沿面放电。油击穿. 选择开关的切断电流。
4.3高能量放电
局部高能量或由短路造成的闪络，沿面放电或电弧。低压对地. 接头之间. 套管和箱体之间. 铜排和箱体之间. 绕组和铁心之间的短路。环绕主磁通的两个邻近导体之间的放电。铁心的绝缘螺丝. 固定铁心的金属之间的放电。
4.4过热（t
在救急状态下，变压器超铭牌运行。绕组中油流阻塞。在铁 夹件中的杂散磁通。
4.5过热（300
螺栓连接处（特别是铝牌）. 滑动接触面. 选择开关内的接触面（形成积碳）. 以及套管引线和电缆的连接接触不良。铁 处夹件和螺栓之间. 夹件和铁心叠片之间的环流，接地线中的环流，以及磁屏蔽上的不良焊点和夹件的环流。绕组中平行的相邻导体之间的绝缘磨损。
4.6过热（t>700 ）
油箱和铁心上的大的环流。油箱壁未补偿的磁场过高，造成一定的电流。铁心叠片之间的短路。
5油色谱技术在实际工作中应用
5.1实例1 #1.220kv主变压器色谱分析原始数据记录
试验日期 氢 一氧化碳 二氧化碳 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 总烃 负荷 2006.9.1 70.4 93.9 1517.7 9.7 0.89 7.7 32.2 50.6 280 2006.9.2 76.1 103.8 1605.9 10.1 0.84 7.8 32.3 51.0 290 2006.9.3 74.2 101.9 1532 9.58 0.79 7.34 30.2 47.9 257 2006.9.4 75 124 1643 11.9 1.0 8.6 31.3 52.7 255 2006.9.5 77 131 1743 11.2 1.0 9.1 32.4 53.7 275 2006.9.6 71 112 1479 10.0 0.7 7.4 26.4 44.7 200 2006.9.7 89 119 1610 10.4 0.8 7.8 34.1 53.1 235 2006.9.8 81 124 1662 10.8 0.8 8.2 32.0 51.8 225 2006.9.9 80 120 1612 10.7 0.8 8.1 30.7 50.4 250 2006.9.10 73 120 1520 11.2 0.7 7.4 26.0 45.3 210 2006.9.11 58 112 1516 9.7 0.8 6.9 24.4 41.8 250 2006.9.12 61 118 1546 9.8 0.7 7.1 24.8 42.4 206 2006.9.13 64 116 1383 10.1 0.8 6.4 23.0 40.3 267 2006.9.14 68 143 1725 11.0 0.9 8.1 29.1 49.0 280 2006.9.15 63 127 1627 10.1 0.8 7.1 24.0 42.0 255 2006.9.16 61 130 1641 10.5 0.8 7.4 24.3 43.0 226 2006.9.17 61 166 1889 11.2 0.9 7.7 24.2 43.9 220
变压器内部放电性故障产生的特征气体主要是乙炔，正常运行变压器中不含这种气体，若变压器油中这种气体增长很快，说明该变压器存在严重放电性故障。从实验数据中看出总烃类不高，只有乙炔气体超出注意值，从而分析判断该变压器内可能存在放电性故障。经检查发现是分接开关拨叉电位悬浮引起放电，经过处理避免了事故，确保变压器安全运行
5.2实例2 #3 500kv主变压器色谱分析原始数据记录
试验日期 氢 一氧化碳 二氧化碳 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 总烃 负荷
通过对上述色谱试验数据的分析，氢气含量超出注意值增长较快，其他特征气体无明显变化，说明变压器油中有水份存在，在电场作用下电解释放出氢气，同时对油进行电气耐压试验击穿电压为25kv 微量水分测定值为75ppm 进一步验证了油中有水份，经过认证细致检查发现变压器内有少量水份，经过检修处理变压器油中氢气含量恢复正常值范围内。
6油色谱分析判断故障的不足
从以上两例分析可知，油中溶解气体色谱分析法对变压器内部早期故障的诊断是灵敏的，能尽早发现充油设备内部存在潜伏故障，但是由于之一方法的技术特点使它在故障诊断上也有不足，如对故障准确部位无法确定，对涉及具有同一气体特征的不同故障类型的故障易于误判。所以，在判断故障时，必须结合电气试验. 油质分析及设备运行. 检修情况进行综合分析，对故障部位. 原因. 绝缘或部件损坏程度等做出准确判断，从而制定合适的处理方法。
7结束语
实践表明，油中溶解气体色谱分析技术对保证电力系统安全可靠运行有较大的作用，且分析方法简单，速度快，能够提前知道变压器内部是否存在潜伏性故障，在不停运. 不吊芯等情况下，采用气体追踪分析方法监控设备，结合其他电气试验进行分析，对比. 观察变化趋势进行综合检测判断得出结论。当特征气体增长快或含量达到一定值时，说明故障发展迅速，必须立即停止运行查找故障部位，采取措施作出正确处理，确保设备安全稳定运行。
8参考文献
1. GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》
2. GB/7595-2008 《运行中变压器油质量》
3. 作者简介：范德鸿 女 （1975年11月出生）汉 专科
工程师 1997年毕业后一直从事电厂化学监督工作
绝缘油中溶解气体色谱分析技术在实际工作中的应用 0摘要
电力变压器故障检测主要是油的色谱分析，色色谱分析是指用气相色谱仪对溶解在变压器油中的气体进行组分和含量的检测。通过分析溶解于油中的特征气体能及早发现充油设备内部可能存在的潜伏性故障，并可随时监视故障的发展状况，本文以辽宁华电铁岭发电有限公司利用变压器油中溶解气体的色谱分析方法，结合其他实验手段成功处理了220kv 变压器内部放电故障为例，对其应用油中溶解气体色谱分析方法与故障诊断技术进行了分析总结。
1关键词
变压器油 色谱分析技术 应用
2引言
众所周知，分析油中溶解气体的组分和含量是检测充油电气设备安全运行的最有效措施，利用气体色谱法分析油中溶解气体监视充油电气设备的安全运行在我国已有30多年的使用经验了，也是最有效方法之一，因为充油设备在热和电的作用下会逐渐老化和分解产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳. 一氧化碳等气体，充油电气设备内部故障的类型及其严格程度与这些气组分及产气率有着密切关系，通过监视充油设备的运行状况判断其内部故障，已成为电力系统对充油设备进行技术监督，确保机组安全稳定经济运行的重要手段。
3油色谱分析技术的特点及作用
油中溶解气体的色谱分析作为检测电气设备运行状态的有效手段，在电力系统中得到了广泛应用并发挥了重要作用。根据油色谱分析所得各种特征气体的含量应用《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（以下简称色谱导则）来分析判断设备状态是否正常，在色谱导则中对乙炔. 氢气和总烃含量分别规定了注意值，当这些气体含量超过了规定的注意值，对那些可能存在故障的设备色谱导则推存采用“三比值法”进一步判断故障性质。色谱分析数据判断故障是否存在和变压器是否能继续运行的问题需要及时跟踪分析，配合电气做相应试验，同时要求实验人员正确取样和精细试验，尽早发现设备内部潜伏性故障，以避免设备发生故障。
其作用主要表现：首先，可检测设备内部故障提示故障的发展趋势，使实际存在的故障得到有效且经济检修，避免设备损坏和无计划的停机。其次，当诊断出设备内部存在故障时，要根据故障的危害性. 设备的重要性. 负荷要求和安全经济来制定合理的故障处理措施，确保设备不发生损坏。最后，对于已经发生事故的设备，有助于了解设备事故的性质和损坏程度，以指导检修。 4油色谱分析典型故障类型
4.1局部放电
油不完全浸渍. 高湿度的纸. 油过饱和，或空腔造成的充气空腔中
的局部放电，并导致x-蜡。
4.2低能放电
不良联接形成不同电位或悬浮电位造成的火花放电或电弧，可发生在屏蔽环. 绕组中相邻的线饼间或导体间，以及连线开焊处或铁心的闭合回路中。夹件间. 套管与箱壁. 线圈内的高压和地端的放电。木质绝缘块. 绝缘构件胶合处，以及绕组垫块的沿面放电。油击穿. 选择开关的切断电流。
4.3高能量放电
局部高能量或由短路造成的闪络，沿面放电或电弧。低压对地. 接头之间. 套管和箱体之间. 铜排和箱体之间. 绕组和铁心之间的短路。环绕主磁通的两个邻近导体之间的放电。铁心的绝缘螺丝. 固定铁心的金属之间的放电。
4.4过热（t
在救急状态下，变压器超铭牌运行。绕组中油流阻塞。在铁 夹件中的杂散磁通。
4.5过热（300
螺栓连接处（特别是铝牌）. 滑动接触面. 选择开关内的接触面（形成积碳）. 以及套管引线和电缆的连接接触不良。铁 处夹件和螺栓之间. 夹件和铁心叠片之间的环流，接地线中的环流，以及磁屏蔽上的不良焊点和夹件的环流。绕组中平行的相邻导体之间的绝缘磨损。
4.6过热（t>700 ）
油箱和铁心上的大的环流。油箱壁未补偿的磁场过高，造成一定的电流。铁心叠片之间的短路。
5油色谱技术在实际工作中应用
5.1实例1 #1.220kv主变压器色谱分析原始数据记录
试验日期 氢 一氧化碳 二氧化碳 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 总烃 负荷 2006.9.1 70.4 93.9 1517.7 9.7 0.89 7.7 32.2 50.6 280 2006.9.2 76.1 103.8 1605.9 10.1 0.84 7.8 32.3 51.0 290 2006.9.3 74.2 101.9 1532 9.58 0.79 7.34 30.2 47.9 257 2006.9.4 75 124 1643 11.9 1.0 8.6 31.3 52.7 255 2006.9.5 77 131 1743 11.2 1.0 9.1 32.4 53.7 275 2006.9.6 71 112 1479 10.0 0.7 7.4 26.4 44.7 200 2006.9.7 89 119 1610 10.4 0.8 7.8 34.1 53.1 235 2006.9.8 81 124 1662 10.8 0.8 8.2 32.0 51.8 225 2006.9.9 80 120 1612 10.7 0.8 8.1 30.7 50.4 250 2006.9.10 73 120 1520 11.2 0.7 7.4 26.0 45.3 210 2006.9.11 58 112 1516 9.7 0.8 6.9 24.4 41.8 250 2006.9.12 61 118 1546 9.8 0.7 7.1 24.8 42.4 206 2006.9.13 64 116 1383 10.1 0.8 6.4 23.0 40.3 267 2006.9.14 68 143 1725 11.0 0.9 8.1 29.1 49.0 280 2006.9.15 63 127 1627 10.1 0.8 7.1 24.0 42.0 255 2006.9.16 61 130 1641 10.5 0.8 7.4 24.3 43.0 226 2006.9.17 61 166 1889 11.2 0.9 7.7 24.2 43.9 220
变压器内部放电性故障产生的特征气体主要是乙炔，正常运行变压器中不含这种气体，若变压器油中这种气体增长很快，说明该变压器存在严重放电性故障。从实验数据中看出总烃类不高，只有乙炔气体超出注意值，从而分析判断该变压器内可能存在放电性故障。经检查发现是分接开关拨叉电位悬浮引起放电，经过处理避免了事故，确保变压器安全运行
5.2实例2 #3 500kv主变压器色谱分析原始数据记录
试验日期 氢 一氧化碳 二氧化碳 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 总烃 负荷
通过对上述色谱试验数据的分析，氢气含量超出注意值增长较快，其他特征气体无明显变化，说明变压器油中有水份存在，在电场作用下电解释放出氢气，同时对油进行电气耐压试验击穿电压为25kv 微量水分测定值为75ppm 进一步验证了油中有水份，经过认证细致检查发现变压器内有少量水份，经过检修处理变压器油中氢气含量恢复正常值范围内。
6油色谱分析判断故障的不足
从以上两例分析可知，油中溶解气体色谱分析法对变压器内部早期故障的诊断是灵敏的，能尽早发现充油设备内部存在潜伏故障，但是由于之一方法的技术特点使它在故障诊断上也有不足，如对故障准确部位无法确定，对涉及具有同一气体特征的不同故障类型的故障易于误判。所以，在判断故障时，必须结合电气试验. 油质分析及设备运行. 检修情况进行综合分析，对故障部位. 原因. 绝缘或部件损坏程度等做出准确判断，从而制定合适的处理方法。
7结束语
实践表明，油中溶解气体色谱分析技术对保证电力系统安全可靠运行有较大的作用，且分析方法简单，速度快，能够提前知道变压器内部是否存在潜伏性故障，在不停运. 不吊芯等情况下，采用气体追踪分析方法监控设备，结合其他电气试验进行分析，对比. 观察变化趋势进行综合检测判断得出结论。当特征气体增长快或含量达到一定值时，说明故障发展迅速，必须立即停止运行查找故障部位，采取措施作出正确处理，确保设备安全稳定运行。
8参考文献
1. GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》
2. GB/7595-2008 《运行中变压器油质量》
3. 作者简介：范德鸿 女 （1975年11月出生）汉 专科
工程师 1997年毕业后一直从事电厂化学监督工作