论文部分内容阅读
【摘要】随着科学技术的发展，气相色谱技术被越来越多的应用到变压器内部故障分析中。本文阐述了电力系统油务监督中色谱分析技术，介绍了电力系统油务监督中色谱分析的常用方法，对色谱分析应注意的问题进行了探讨。气相色谱分析技术能够在变压器正常工作时对变压器内部故障进行分析，对于变压器的安全稳定运行有着非常重要的意义。
【关键词】电力系统；油务监督；色谱分析
引言
当前，油浸变压器大多利用油纸组合进行绝缘，一旦变压器的内部出现潜伏性的故障时，那么由于受热油纸就会发生分解从而产生了烃类气体。因为具有不同化学键结构的各种碳氢化合物的热稳定性不同，因此，随着故障点温度的升高，绝缘油会裂解成不同的烷烃，烯烃以及炔烃。任何烃类气体只有在特定温度范围内才会有最大的产气率，所以，在不同性质的故障下，绝缘油会产生不同含量，不同组分的烃类气体。基于此，利用变压器油中溶解气体的色谱分析，可以对充油电气设备存在的各种潜伏性质的故障尽快做出反应，对设备的安全运行起到监督与保障的作用。
一、电力系统油务监督中色谱分析技术概述
电气试验通常利用气相色谱对绝缘油中的溶解气体进行分析，从而对于充油电气设备内部可能存在的故障做到及早发现，因此，在电力系统油务监督中，色谱分散监督绝缘的重要措施。色谱分析的优势在于，能够是设备运行的情况下进行检测，并且不容易受外界因素的干扰，因此，通过对运行的设备内部绝缘情况定期色谱监测，从而能够保证设备稳定安全运行。
通常情况下，变压器使用油纸复合绝缘，一旦变压器内部存在潜伏性故障时，由于受到热的作用，油纸就会产生烃类气体。因为具有不同化合键的碳氢化合物的热稳定性是不同的，因此，随着故障点温度升高，绝缘油会裂解产生烷烃，烯烃与炔烃。在电或者热的作用下，充油电气设备内有机绝缘材料与绝缘油会发生老化分解的现象，产生了CO2，CO，以及少量低分子烃类气体，绝缘油中将产生的大部分气体溶解。一旦除油器内部出现放电性故障或者潜伏性过热故障时，这些气体产生的速度就会加快，当故障极限发展，分解的气体在绝缘油中就会形成气泡，从而在绝缘油中对流，扩散，注解溶解。故障产生的类型，故障产生的严重程度与故障产生气体的含量和组分有着紧密联系。作为对充油电力设备内部故障进行诊断的技术，色谱分析具有准确性高，诊断及时的特点。基于此，当变压器在工作过程中，通过对绝缘油中定期的色谱分析，就能够对设备内部存在的潜伏性故障及时发现，从而降低甚至避免事故的发生。
二、电力系统油务监督中色谱分析技术常用方法
1、基于故障点的产生气体的速率进行设备故障的判断
电力系统充油设备，有些设备因为某些原因，即使气体的含量比注意值高，也不能对故障进行判断；而有的设备虽然其气体的含量比注意值要低，然而气体的含量增加的速度非常快，此时，必须给以重视。绝缘油气体产生的能够直接明显的反应出设备故障的存在，设备故障的程度以及设备故障的发展。
2、基于绝缘油中溶解的气体的特征气体的含量判断设备的故障
绝缘油溶解的特征气体包括了C2H2，CH4，C2H6，C2H4，CO2，CO，H2等。当变压器内部出现不同的故障时，就会有不同的特征气体出现。基于绝缘油气相色谱分析结果与产生的气体的特征以及产生特征气体的注意值进行比较，从而判断变压器等设备是否存在故障以及故障的性质和程度。
3、三比值法判断设备的故障
只有当通过产气速率注意值或者是通过特征气体含量注意值判断出故障可能存在的时候，才能对故障的类型用三比值法进行判断。实际上，对包括变压器等在内的充油电气设备故障类型进行判断的重要方法就是三比值法。三比值法是基于IEC即国际电工委员会提出的根据特征气体比值进行故障判断的方法。三比值法中的任何故障对应的比值都具有典型性，通过对于多种故障的联合作业，有可能出现找不到对应比值组合的情况，这时需要分析该不典型比值的组合，进而可以获得故障的多重性与复杂性。比如当比值为122时则有可能是同时存在过热和放电。
4、判断设备故障的程度及发展
基于设备故障存在以及类型确定的前提下，对故障类型的程度与发展进行掌握无疑非常重要，只有掌握了故障的程度与发展才能及时制定合理措施，预防设备损坏。判断设备故障的程度及发展，需要在基于IEC三比值方法的前提下，与回归分析法，瓦斯分析法，平衡判据法等相结合进行判断。
三、电力系统油务监督色谱分析应注意的问题
1、通过气相分析对充油设备内部故障进行连续检测时，一旦出现油中气体含量到达一定范围，需要采取措施进行其他电气试验，确保对设备是否存在故障进行正确判断。
2、当试验的结果比某一项注意值的上限要高时，需要采取相应的措施，尽快停止设备的运行，同时进行其他的试验，对存在故障做进一步判断，并且明确故障点，避免发生重大事故。
3、利用气相色谱分析法分析充油电气设备在气体的含量，能够对设备是否存在故障，以及存在故障的性质是过热故障还是放电故障进行判断，同时能够对故障发生的位置是在变压器的固体绝缘部分还是裸金属部位进行判断。此时，必须及时采取措施，对故障进行正确的处理，从而杜绝事故的发生。
结束语
通过气相色谱分析技术对变压器油气体的组分以及各组分的含量进行测量，从而能够时的技术人员能够对变压器的运行状态进行监测，从而事先能够发现变压器内部是否有潜伏性故障存在。气相色谱分析技术能够在变压器不停地正常工作情况下进行检测。利用气相色谱技术能够对变压器内部是否存在故障，存在故障的性质，故障的程度等检测出来，从而对于变压器的维护有着非常重要的作用和意义。因此，在油务监督中，色谱分析技术的应用为电力系统的安全运行提供了保障。
参考文献
[1]潘宇凯.色谱分析在电力系统中的应用[J].科技资讯，2010.10：38，39
[2]惠晓燕.电力系统中油化验技术的应用[J].城市建设理论研究，2012.33：68
[3]SDL87-1986.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].北京：中国电力出版社，1996
【关键词】电力系统；油务监督；色谱分析
引言
当前，油浸变压器大多利用油纸组合进行绝缘，一旦变压器的内部出现潜伏性的故障时，那么由于受热油纸就会发生分解从而产生了烃类气体。因为具有不同化学键结构的各种碳氢化合物的热稳定性不同，因此，随着故障点温度的升高，绝缘油会裂解成不同的烷烃，烯烃以及炔烃。任何烃类气体只有在特定温度范围内才会有最大的产气率，所以，在不同性质的故障下，绝缘油会产生不同含量，不同组分的烃类气体。基于此，利用变压器油中溶解气体的色谱分析，可以对充油电气设备存在的各种潜伏性质的故障尽快做出反应，对设备的安全运行起到监督与保障的作用。
一、电力系统油务监督中色谱分析技术概述
电气试验通常利用气相色谱对绝缘油中的溶解气体进行分析，从而对于充油电气设备内部可能存在的故障做到及早发现，因此，在电力系统油务监督中，色谱分散监督绝缘的重要措施。色谱分析的优势在于，能够是设备运行的情况下进行检测，并且不容易受外界因素的干扰，因此，通过对运行的设备内部绝缘情况定期色谱监测，从而能够保证设备稳定安全运行。
通常情况下，变压器使用油纸复合绝缘，一旦变压器内部存在潜伏性故障时，由于受到热的作用，油纸就会产生烃类气体。因为具有不同化合键的碳氢化合物的热稳定性是不同的，因此，随着故障点温度升高，绝缘油会裂解产生烷烃，烯烃与炔烃。在电或者热的作用下，充油电气设备内有机绝缘材料与绝缘油会发生老化分解的现象，产生了CO2，CO，以及少量低分子烃类气体，绝缘油中将产生的大部分气体溶解。一旦除油器内部出现放电性故障或者潜伏性过热故障时，这些气体产生的速度就会加快，当故障极限发展，分解的气体在绝缘油中就会形成气泡，从而在绝缘油中对流，扩散，注解溶解。故障产生的类型，故障产生的严重程度与故障产生气体的含量和组分有着紧密联系。作为对充油电力设备内部故障进行诊断的技术，色谱分析具有准确性高，诊断及时的特点。基于此，当变压器在工作过程中，通过对绝缘油中定期的色谱分析，就能够对设备内部存在的潜伏性故障及时发现，从而降低甚至避免事故的发生。
二、电力系统油务监督中色谱分析技术常用方法
1、基于故障点的产生气体的速率进行设备故障的判断
电力系统充油设备，有些设备因为某些原因，即使气体的含量比注意值高，也不能对故障进行判断；而有的设备虽然其气体的含量比注意值要低，然而气体的含量增加的速度非常快，此时，必须给以重视。绝缘油气体产生的能够直接明显的反应出设备故障的存在，设备故障的程度以及设备故障的发展。
2、基于绝缘油中溶解的气体的特征气体的含量判断设备的故障
绝缘油溶解的特征气体包括了C2H2，CH4，C2H6，C2H4，CO2，CO，H2等。当变压器内部出现不同的故障时，就会有不同的特征气体出现。基于绝缘油气相色谱分析结果与产生的气体的特征以及产生特征气体的注意值进行比较，从而判断变压器等设备是否存在故障以及故障的性质和程度。
3、三比值法判断设备的故障
只有当通过产气速率注意值或者是通过特征气体含量注意值判断出故障可能存在的时候，才能对故障的类型用三比值法进行判断。实际上，对包括变压器等在内的充油电气设备故障类型进行判断的重要方法就是三比值法。三比值法是基于IEC即国际电工委员会提出的根据特征气体比值进行故障判断的方法。三比值法中的任何故障对应的比值都具有典型性，通过对于多种故障的联合作业，有可能出现找不到对应比值组合的情况，这时需要分析该不典型比值的组合，进而可以获得故障的多重性与复杂性。比如当比值为122时则有可能是同时存在过热和放电。
4、判断设备故障的程度及发展
基于设备故障存在以及类型确定的前提下，对故障类型的程度与发展进行掌握无疑非常重要，只有掌握了故障的程度与发展才能及时制定合理措施，预防设备损坏。判断设备故障的程度及发展，需要在基于IEC三比值方法的前提下，与回归分析法，瓦斯分析法，平衡判据法等相结合进行判断。
三、电力系统油务监督色谱分析应注意的问题
1、通过气相分析对充油设备内部故障进行连续检测时，一旦出现油中气体含量到达一定范围，需要采取措施进行其他电气试验，确保对设备是否存在故障进行正确判断。
2、当试验的结果比某一项注意值的上限要高时，需要采取相应的措施，尽快停止设备的运行，同时进行其他的试验，对存在故障做进一步判断，并且明确故障点，避免发生重大事故。
3、利用气相色谱分析法分析充油电气设备在气体的含量，能够对设备是否存在故障，以及存在故障的性质是过热故障还是放电故障进行判断，同时能够对故障发生的位置是在变压器的固体绝缘部分还是裸金属部位进行判断。此时，必须及时采取措施，对故障进行正确的处理，从而杜绝事故的发生。
结束语
通过气相色谱分析技术对变压器油气体的组分以及各组分的含量进行测量，从而能够时的技术人员能够对变压器的运行状态进行监测，从而事先能够发现变压器内部是否有潜伏性故障存在。气相色谱分析技术能够在变压器不停地正常工作情况下进行检测。利用气相色谱技术能够对变压器内部是否存在故障，存在故障的性质，故障的程度等检测出来，从而对于变压器的维护有着非常重要的作用和意义。因此，在油务监督中，色谱分析技术的应用为电力系统的安全运行提供了保障。
参考文献
[1]潘宇凯.色谱分析在电力系统中的应用[J].科技资讯，2010.10：38，39
[2]惠晓燕.电力系统中油化验技术的应用[J].城市建设理论研究，2012.33：68
[3]SDL87-1986.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].北京：中国电力出版社，1996