电力变压器油色谱在线监测装置的应用及装置故障分析

电力变压器油色谱在线监测装置的应用及装置故障分析

孙志宇   ,刘艳芳

内蒙古超高压供电公司    内蒙古呼和浩特市    010000

摘要：变压器的安全运行对电力系统至关重要，必须防止和减少变压器故障和事故。但是变压器运行后可能会出现故障和事故，变压器油色谱在线监测能够及时检测其潜在故障，变压器控制安全运行。油色谱在线监测装置在变压器故障只有运行正常且正确数据时分析才能正确。为有效避免变压器故障，保证了安全持久的运行，本文详细描述和分析了油色谱在线监测装置的故障。

关键词：电力变压器；油色谱；线监测装置

变压器是发电的重要工具，特别是在内部故障无法事先检测和处理的紧急情况下。油中异常的气体含量往往会造成灾难性后果。油色谱分析技术能够快速分析和评估电气设备中的潜在干扰，不同的故障导致气体成分和气体量不同，同一故障类型导致的气体数量取决于故障严重性。变压器故障在一定程度上油气体含量反映了其性质，如绝缘老化，并可作为变压器故障状态的指标，用以确定变压器故障的类型、严重程度和位置。

一、现状分析

1.电网检修络状态的智能管理。近年来，智能变电站日益扩散，任务变得越来越复杂。根据我国电网公司的要求，进一步提高了用户的供电可靠性。变电站无人值守是66KV及上电压。传统的每周、每月、每季度和临时检测过程再也不能满足智能电网维护测试。改进油色谱监督和管理，确保充油运行的可控、能控、在控，在新形势下油色谱试验新的挑战提出。变压器在线监测装置在油色谱试验促进应用，改进其在线过程结构监测，支持状态检修。

2.传统的长期测试方法效率低。传统的测试方法要求将现场采集的油样品送回实验室进行测试。耗时的工作、分析和数据收集、长试验周期、应急处理不足以及故障原因；变压器油色谱在线监测应用提高生产率，省下维护成本提高质量，应用新技术是基于取代传统运行模式的先进管理实践，鼓励员工工作，提高诊断故障的准确性

二、油色谱在线监测装置应用情况

分析以下气体成分的主要目的是O2，了解N2的脱气程度和密封率，明显存在严重H2降低氮气饱和度，了解热源温度或局部放电或湿度，C2H6和C2H4、C2H2温度，无热分解CO2确定是否存在固体绝缘，确定固体绝缘老化或高温；通过观察上述气体和数值分析主变压器的运行状态。在线监测变压器数据表明，CO和CO2溶解气体中含量稳定，没有变化，绝缘材料自然失效时，总烃的总含量低于150μL/L标准值。高温热源无放电判断，超过H2水平150μL/L标准要求。与电气、常规油试验相比油枕的色谱，消除了主变压器的局部放电，油枕波纹管中分离出氢气，并使主变压器受潮。这是由于变压器组件材料不断释放氢气，这对变压器的健康状况发出了足够的警告，导致油中溶解气体的异常状态。操作员可以不断监测变压器的状态，制定适当的操作策略，其安全运行提供技术支持。

三、油色谱在线监测装置常见故障类型

1.设备本体故障。一条直线图谱原因:无法切换六通阀(电缆故障、阀故障、色谱板无法更换)、传感器故障(连接、身体故障)。载气压0原因:PCB错误；主变压器故障；不应上升色谱加热温度，可能的故障原因:电路板；主变；空气发生器故障。图谱基线故障的可能原因:密封性和泄漏性检查；PV8电磁排气阀堵塞，尾吹不通畅；PV7和PV8输入电磁阀接线松动，故障柱污色谱板，活塞运动错误可能的故障原因:损坏电动推杆；电路板没有输出DC24V，损坏磁断路器。

2.油中溶解气体含量值。正常运行的变压器确定了油中气体的量低。但是，当变压器处于不同状态或异常状态时，气体含量的下降幅度远远大于变压器的设置，从而对电气设备的稳定运行产生不利影响。在这种情况下，检测人员根据电气设备传输规定以及H2、CO和CO2密度评估实际故障和原因。变压器发生故障时，变压器的油气和固体绝缘会产生各种气体，在气体溶解到变压器油中，以便更准确地评估变压器的实际情况。

3.储油罐压压力异常时，测量过程停止。测量过程启动后，设备类和油罐压力异常显示，大大大于压力值。如果设备被锁定，则无法测量。此时关闭设备，连接油路拆下，排掉变压器中剩馀的油，再测试输入油。如果仍然偏高储油罐压力，传感器故障判断及时更换。

四、油色谱在线监测装置实施

1.油色谱试验创建管理体系。建立检测流程以调整团队协作，根据工作状态评价划分，以提高他们的专业水平。变压器油色谱质量管理体系完成工作标准，规范专业岗位日常工作和学习，完成团队协作、周报、月度和年度报告，并确保检测工频谱得到控制。

2.标准化在线监测。油色谱试验自80年代引入，技术以来变得更加成熟。变压器油色谱在线监测置的应用对该技术提出了新的要求。为了更有效地将其技术应用于实际生产，建立了基于在线监测监测过程，并通过应用变压器油色谱在线监测和实验室分析技术加以改进。通过创新的实验室测试和在线测试，可以使用工作流监控标准和系统来确保在线监测一体化。为变压器油设置测试数据库，比较异常前后的测试数据，变压器油和设备分析异常情况对其影响，调整传统测试诊断方法的误差分量，改进变压器油试验的科学、规范和标准化测试方法。建立测试数据库解决了分布式测试数据的问题，加强收集和充油设备，跟踪充油设备失效的原因。

变电站智能电网应用变压器油色谱在线监测装置的表现。集成的变压器色谱检测、测量、监控和诊断功能，实时反映变压器的运行状态，为变压器运行提供可靠、智能的服务，支持基本的监控数据，电力系统的运行和维护，提高电气设备的安全性。

参考文献：

[1]李奎.变压器油色谱分析与故障诊断[M].北京:中国电力出版社,2020.5.

[2]王友.电力设备的在线监测与故障诊断[M].北京：清华大学出版社,2019.3.

[3]金祺.变压器色谱在线监测系统及其关键技术[J].变压器，2019，46（6）.

[4]李胜.浅谈变压器油色谱分析中的仪器异常及解决措施[J].科技,2020(01):53-56.

[5]徐行.一起整流变压器油色谱气体异常的分析与故障检查[J].电力,2020,43(10):44-46.

[6]王瑞艳.浅谈色谱分析在变压器油监督中的应用[J].仪器仪表,2020(04):67-70.