【摘 要】在現(xiàn)代科學技術(shù)不斷進步與發(fā)展的過程中，油中溶解氣體分離技術(shù)能夠有效地在檢測變壓器的故障，延長變壓器的使用壽命，確保變壓器運行的穩(wěn)定與安全等方面起到良好的作用。通過對變壓器油的色譜進行分析，可以預(yù)判它所潛在的故障與威脅。本文主要是對變壓器油的色譜進行科學分析，并探討它的實際應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】變壓器油；色譜分析；應(yīng)用；研究

目前，很多變壓器的故障都是由于油流帶電為引起的。在變壓器運行的過程中，為了確保它的穩(wěn)定與安全，必須充分地發(fā)揮變壓器油冷卻與絕緣以及降低材料含氧度的功效。只有保證了油的質(zhì)量，才能將它的上述功效充分發(fā)揮出來。因此，這就需要對變壓器油的色譜進行科學分析，并且再結(jié)合油中所存在的微量金屬，來判斷變壓器的故障問題。

1、色譜分析的理論依據(jù)

對變壓器油的色譜分析，已逐漸成為檢測變壓器潛在故障與威脅，保證它實際運行的穩(wěn)定與安全的最重要的手段與方法之一。

眾所周知：絕緣油是由H2、CO、CO2、烴類等成分組成的混合物。變壓器在實際的運行過程中，其中有少量的烴類分子與一氧化碳、二氧化碳等氣體，會隨著絕緣油與絕緣材料的老化而逐步被分解出來。同時，當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，其初期會分解出各種氣體，溶解于變壓器油中，當故障嚴重時，也可能聚集成游離氣體。各種氣體產(chǎn)生的條件不同，如局部放電，通過離子反應(yīng)、斷裂主要生成H2，通過積累重新化合成甲烷、乙烯、乙烷、乙炔等氣體，上述的氣體所產(chǎn)生的數(shù)量與速度會明顯的增多與加快。一般說來，乙烯是在高于甲烷和乙烷的溫度（大約5000c）下生成的，乙炔一般是在800—1200℃的溫度下生成的，而且當溫度降低時反應(yīng)被迅速抑制，作為重新化合的產(chǎn)物而積累。因此，大量的乙炔是在電弧中產(chǎn)生的。在變壓器油與空氣起氧化反應(yīng)時，伴隨生成CO、CO2：，并且CO和CO2能長期積累，成為數(shù)量顯著的氣體。這時，分解出來的氣體會形成氣泡，從而不斷地被變壓器油所溶解。如果在此過程中，變壓器突然發(fā)生故障，氣泡的產(chǎn)生量又比它的被溶解量大，那么在變壓器的氣體繼電器中就會產(chǎn)生一定量的氣體。而氣體積累到一定程度的時候，氣體繼電器就會隨之出現(xiàn)故障。在發(fā)生故障的前期，鑒于溫度還較低，其產(chǎn)生氣體的數(shù)量與速度也不會那么多，那么快，這時，如果可以及時地對變壓器油中的氣體各要素進行有效分析，再結(jié)合油中含有的微量金屬，就能夠檢查出影響變壓器發(fā)生故障的潛在威脅。而我們所說的色譜分析，就是通過利用氣相色譜儀，來分析各氣體的組成、構(gòu)造與含量等要素。

2、色譜分析的條件

在具體的操作中，分離的效果是否達到預(yù)期目標就取決于色譜的條件是否選擇適宜。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，分離時，該電力系統(tǒng)專用氣相色譜儀采用雙柱并聯(lián)分流系統(tǒng)，配有TCD和雙FID及甲烷轉(zhuǎn)化爐，進樣實現(xiàn)油中溶解氣體九組分（H2、O2、N2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、CO2）的全分析。氣相色譜儀中有單氣路和雙氣路之分一般是指熱導檢測器，熱導檢測器正常工作的時候，需要一路氣做比較氣，常稱作為參比氣，另外一路氣做樣品，這樣兩路氣同時有閥件獨立提供，兩路氣體在調(diào)節(jié)和使用時互不干擾，是并聯(lián)方式的氣路，這就是雙氣路，但在工作中，由于成本，氣路復雜性，樣品的復雜性等等眾多原因，在使用中，常常會將兩路氣體的流動串聯(lián)成單路流動，只有一路閥件控制兩路氣。這樣的作法，結(jié)果是損失了一些S值，但我們所測含量是百分含量或者是千分含量，這樣對結(jié)果就沒有影響了。所以我們也就選擇了雙氣路。

3、色譜分析的方法

對變壓器油色譜分析的主要方法有：①特征氣體法，就是一一分析所有的氣體的組成、結(jié)構(gòu)、含量等要素，雖然看起來該方法的操作很復雜、繁瑣，但是他能夠提高變故器故障判斷的準確性、可靠性以及有效性；②產(chǎn)氣速率法，在對氣體的各要素進行分析的時候，除了分析氣體組成含量的絕對值之外，還要觀察它們的發(fā)展趨勢，即觀察它們的產(chǎn)氣速率，該方法能夠有效地判斷出突發(fā)性的故障，但是它的操作很繁瑣，必須牢牢掌握氣體的不斷變化的情況；③比值法，顧名思義就是通過分析不同氣體之間的比例關(guān)系，來進行色譜分析，該方法比較直觀，但同時誤差也會比較大。

4、色譜分析的應(yīng)用情況

在變壓器油的色譜分析中，通過結(jié)合油中所含量的微量金屬，可以準確、合理地判斷出故障的類型以及部位與程度。我們可以了解變壓器在發(fā)生電弧放電、短路故障、線圈變形或鐵芯受損等故障時油中氣體成分的含量的變化以及故障類型的判斷方法。其他試驗方法不可能在變壓器投運中（即不停電的情況下）進行，而色譜分析的試驗對象為油樣，取油樣時無需停電，這是其他試驗項目無法做到的。特別是有時由于生產(chǎn)的需要在故障現(xiàn)象不明顯時，這時就需要在不停電的情況下利用色譜分析進行隱患分析，當色譜分析有潛在故障時，再停電結(jié)合其他試驗做進一步的分析，以求將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

色譜分析結(jié)果顯示總烴、甲烷、乙炔、乙烯、氫氣、乙烷、一氧化碳等所有氣體含量都嚴重超標，立即向上級匯報將變壓器停運。讓變壓器檢修班的同事們立刻趕到現(xiàn)場對變壓器做了檢查，判斷由于有載調(diào)壓開關(guān)下部螺絲上孔滲油到主變本體內(nèi)而引起的特征氣體含量突然增高，可能是變壓器鐵心有漏磁現(xiàn)象，而局部放電短路，或?qū)娱g絕緣不良，鐵心多點接地放電等原因產(chǎn)生的氣體積累，在變壓器帶有大負荷時發(fā)熱而釋放出來的。在跟蹤試驗中發(fā)現(xiàn)的變壓器內(nèi)部缺陷，為了防止變壓器內(nèi)部缺陷進一步擴大而造成變壓器損壞，給電力系統(tǒng)安全帶來不利。經(jīng)研究為了整個系統(tǒng)安全運行決定2010年11月12日更換了此變壓器。

5、結(jié)語

色譜分析在判斷運行中的變壓器工況的重要作用，并且只要做好歷史記錄根據(jù)歷史記錄可以清晰準確地反映出變壓器的狀況是否良好，或是否存在隱患。為了能夠讓色譜分析在檢測變壓器故障中發(fā)揮應(yīng)有的作用，我們必須要對它進行更深層次地分析與思考，在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，以此來促進自身的發(fā)展。

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