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[摘要]本文通过对浙能长兴电厂18台变压器油的多年色谱分析数据统计及引用3A高压厂变乙炔从无到有的实际案列分析。经过笔者理论结合实践，论文主要阐述了变压器油中溶解气体（乙炔）超标的原因，故障实例及故障分析方法和处理措施，我们通过采集变压器箱体内的少量油样，可以分析出油中气体的组分及其含量，来判断变压器是否存在故障、故障性质以及故障的大致部位。
[关键词]故障实例 故障分析 原因 故障诊断 处理措施
前言
变压器是电厂重要的变压设备，也是变电站的重要设备。变压器的运行状况直接影响电能的正常输送。变压器油气相色谱试验是通过对油中溶解气体的分析来检测充油电气设备存在潜伏性故障的一个重要方法，是监督、保障设备安全运行的一个重要手段，通过对特征气体的分析及三比值法，能及时掌握变压器运行情况，及早发现设备故障、故障性质及故障发展变化的情况，查出问题，消除缺陷，保证变压器安全稳定运行。本文主要介绍了浙能长兴发电有限公司3A高压厂变，色谱分析发现厂变乙炔从无到有，再到超标，增大的发展趋势，判断存在的故障过程，故障性质诊断方法，查出的问题及处理措施。
1故障实例
浙能长电3A高压厂变，型号为S-25000/20，生产厂家为常州东芝变压器有限公司，此台变压器自投运开始，各组分含量均为正常。 2017年8月16日3A高压厂变取样分析时发现，C2H2含量为6.01μL/L、总烃含量为28.36μL/L，乙炔开始超标，且上升幅度和速率均增大，但是总烃波动不大，动态稳定。
2故障分析方法
2.1三比值法原理
根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从五种特征气体中选用二种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成三结比值，以不同的编码表示;根据表2的编码规则作为诊断故障性质的依据。这种方法消除了油的体积效应影响，是判断充油电气设备故障类型的主要方法。
2.2三比值法的应用原则
a）只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障时，气体比值才是有效的，并应予计算。对气体含量正常，且无增长趋势的设备，比值没有意义。
b）假如气体的比值与以前的不同，可能有新的故障重叠在老故障和正常老化上。为了得到仅仅相应于新故障的气体比值，要从最后一次的分析结果中减去上一次的分析数据，并重新计算比值（尤其是在CO和CO2含量较大的情况下）。在进行比较时，要注意在相同的负荷和温度等情况下和在相同的位置取样。
c） 由于溶解其他分析本身存在的误差试验，导致气体比值也存在某些不确定性。利用气相色谱法分析油中溶解气体结果的重复性和再现性。对气体浓度大于10μL/L的气体，两次的测试误差不应大于平均值的10%，而在计算气体比值时，误差提高到20%。当气体浓度低于10μL/L时，误差会更大，使比值的精确度迅速降低。因此在使用比值法判断设备故障性质时，应注意各种可能降低精确度的因素。
3乙炔超标原因分析
3.1利用三比值法对3A高压厂变乙炔超标数据进行分析计算并故障判断，表3如下：
3.2乙炔超标原因分析与判断
通过分析表1浙能长电3A高压厂变色谱分析异常数据。2017年8月16日开始超标，6.01μL/L，其中2017年9月28日，7.36μL/L是历史数据中最大的一次。通过分析表3数据，乙炔超标三比值法故障性质判断结果看出有低能放电兼过热，电弧放电，电弧放电兼过热。可见放电兼过热概率较大。
当油品遇局部高能量放电时，就会分解乙炔气体。产品在试验过程中，若产生耐压不过或者局放量过大，都会产生乙炔。因此，这一气体也是我们判别产品是否存在内部放电兼过热（或局放大）的主要依据。主要原因是变压器长期过负荷铁芯过热或裸金属体过热而使临近的固体绝缘材料局部过热，根据变压器油中溶解气体分析和判断导则DL/T722—2014，故障性质为放电过热。当铁芯叠片间绝缘层极薄，其绝缘电阻仅为几欧姆，但它足以防止铁芯内部产生涡流。若片间绝缘局部破坏，将引起局部涡流增大，导致局部过热。同时由于该绝缘电阻很小，只要有一碟片接地，就足以使整个铁芯都处于接地状态，造成多点接地。这种故障的位置很可能是变压器内部存在局部短路、层间绝缘不良或铁芯多点接地现象并伴有固体绝缘材料老化。
4乙炔超标的处理措施与经验
当油品遇局部高能量放电时，就会分解乙炔气体。产品在试验过程中，若产生耐压不过或者局放量过大，都会产生乙炔。因此，这一气体也是我们判别产品是否存在内部放电（或局放大）的主要依据。鉴于此，在新进变压器油中，这一成分要为零。否则将被视为不合格品而退货处理。产品油中含有乙炔，一般存在一个逐步扩散的过程。若是线圈内部产生，这一过程也许可能2～3天才能达到平衡。此外，油箱内部还有存在死角，那里的油在滤油过程中，流动较少，相对其它气体滤油，乙炔含量要滤至零要困难得多。
通过比对浙能长电3A高压厂变色谱分析滤油后数据，可以确定滤油是降低变压器油中溶解气体的有效方法途径。滤油之后，停机静放12小时，让油渗透平衡，再测试，若还有乙炔残量，继续滤。反复进行，直至气体含量趋于合理，最好向新油指标看齐。
5结束语
通过这次浙能长电3A高压厂变色谱分析变压器故障情况的排除与处理，使我们更进一步认识到加强绝缘监督和设备运行监督的重要性，变压器油色谱跟踪分析对于发现变压器早期故障是非常有效的方法。同时也为今后遇到类似的变压器缺陷的解决和故障判断，积累了非常宝贵的经验。经过分析油中溶解气体的组份和含量是监视充油电气设备安全运行的最有效的措施之一。总之，利用气相色谱分析方法与故障诊断进行分析能提前预测设备的内部故障，可以防止设备损坏和由于设备损坏而导致停电事故发生，甚至防止变压器损坏爆炸的风险，有效避免了设备故障造成发电机组停机的风险。这些对于保障变压器设备和电网的安全运行起到积极作用。
参考文献：
1、《DL/T722-2014，變压器油中溶解气体分析和判断导则》，中国电力出版社。
2、《变压器油及相关故障诊断处理技术》，中国电力出版社。
3、《变压器油中溶解气体的色谱分析实用技术》，中国质检出版社（中国标准出版社）。
4、《电力用油、气标准汇编》第三版，中国标准出版社。
[关键词]故障实例 故障分析 原因 故障诊断 处理措施
前言
变压器是电厂重要的变压设备，也是变电站的重要设备。变压器的运行状况直接影响电能的正常输送。变压器油气相色谱试验是通过对油中溶解气体的分析来检测充油电气设备存在潜伏性故障的一个重要方法，是监督、保障设备安全运行的一个重要手段，通过对特征气体的分析及三比值法，能及时掌握变压器运行情况，及早发现设备故障、故障性质及故障发展变化的情况，查出问题，消除缺陷，保证变压器安全稳定运行。本文主要介绍了浙能长兴发电有限公司3A高压厂变，色谱分析发现厂变乙炔从无到有，再到超标，增大的发展趋势，判断存在的故障过程，故障性质诊断方法，查出的问题及处理措施。
1故障实例
浙能长电3A高压厂变，型号为S-25000/20，生产厂家为常州东芝变压器有限公司，此台变压器自投运开始，各组分含量均为正常。 2017年8月16日3A高压厂变取样分析时发现，C2H2含量为6.01μL/L、总烃含量为28.36μL/L，乙炔开始超标，且上升幅度和速率均增大，但是总烃波动不大，动态稳定。
2故障分析方法
2.1三比值法原理
根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从五种特征气体中选用二种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成三结比值，以不同的编码表示;根据表2的编码规则作为诊断故障性质的依据。这种方法消除了油的体积效应影响，是判断充油电气设备故障类型的主要方法。
2.2三比值法的应用原则
a）只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障时，气体比值才是有效的，并应予计算。对气体含量正常，且无增长趋势的设备，比值没有意义。
b）假如气体的比值与以前的不同，可能有新的故障重叠在老故障和正常老化上。为了得到仅仅相应于新故障的气体比值，要从最后一次的分析结果中减去上一次的分析数据，并重新计算比值（尤其是在CO和CO2含量较大的情况下）。在进行比较时，要注意在相同的负荷和温度等情况下和在相同的位置取样。
c） 由于溶解其他分析本身存在的误差试验，导致气体比值也存在某些不确定性。利用气相色谱法分析油中溶解气体结果的重复性和再现性。对气体浓度大于10μL/L的气体，两次的测试误差不应大于平均值的10%，而在计算气体比值时，误差提高到20%。当气体浓度低于10μL/L时，误差会更大，使比值的精确度迅速降低。因此在使用比值法判断设备故障性质时，应注意各种可能降低精确度的因素。
3乙炔超标原因分析
3.1利用三比值法对3A高压厂变乙炔超标数据进行分析计算并故障判断，表3如下：
3.2乙炔超标原因分析与判断
通过分析表1浙能长电3A高压厂变色谱分析异常数据。2017年8月16日开始超标，6.01μL/L，其中2017年9月28日，7.36μL/L是历史数据中最大的一次。通过分析表3数据，乙炔超标三比值法故障性质判断结果看出有低能放电兼过热，电弧放电，电弧放电兼过热。可见放电兼过热概率较大。
当油品遇局部高能量放电时，就会分解乙炔气体。产品在试验过程中，若产生耐压不过或者局放量过大，都会产生乙炔。因此，这一气体也是我们判别产品是否存在内部放电兼过热（或局放大）的主要依据。主要原因是变压器长期过负荷铁芯过热或裸金属体过热而使临近的固体绝缘材料局部过热，根据变压器油中溶解气体分析和判断导则DL/T722—2014，故障性质为放电过热。当铁芯叠片间绝缘层极薄，其绝缘电阻仅为几欧姆，但它足以防止铁芯内部产生涡流。若片间绝缘局部破坏，将引起局部涡流增大，导致局部过热。同时由于该绝缘电阻很小，只要有一碟片接地，就足以使整个铁芯都处于接地状态，造成多点接地。这种故障的位置很可能是变压器内部存在局部短路、层间绝缘不良或铁芯多点接地现象并伴有固体绝缘材料老化。
4乙炔超标的处理措施与经验
当油品遇局部高能量放电时，就会分解乙炔气体。产品在试验过程中，若产生耐压不过或者局放量过大，都会产生乙炔。因此，这一气体也是我们判别产品是否存在内部放电（或局放大）的主要依据。鉴于此，在新进变压器油中，这一成分要为零。否则将被视为不合格品而退货处理。产品油中含有乙炔，一般存在一个逐步扩散的过程。若是线圈内部产生，这一过程也许可能2～3天才能达到平衡。此外，油箱内部还有存在死角，那里的油在滤油过程中，流动较少，相对其它气体滤油，乙炔含量要滤至零要困难得多。
通过比对浙能长电3A高压厂变色谱分析滤油后数据，可以确定滤油是降低变压器油中溶解气体的有效方法途径。滤油之后，停机静放12小时，让油渗透平衡，再测试，若还有乙炔残量，继续滤。反复进行，直至气体含量趋于合理，最好向新油指标看齐。
5结束语
通过这次浙能长电3A高压厂变色谱分析变压器故障情况的排除与处理，使我们更进一步认识到加强绝缘监督和设备运行监督的重要性，变压器油色谱跟踪分析对于发现变压器早期故障是非常有效的方法。同时也为今后遇到类似的变压器缺陷的解决和故障判断，积累了非常宝贵的经验。经过分析油中溶解气体的组份和含量是监视充油电气设备安全运行的最有效的措施之一。总之，利用气相色谱分析方法与故障诊断进行分析能提前预测设备的内部故障，可以防止设备损坏和由于设备损坏而导致停电事故发生，甚至防止变压器损坏爆炸的风险，有效避免了设备故障造成发电机组停机的风险。这些对于保障变压器设备和电网的安全运行起到积极作用。
参考文献：
1、《DL/T722-2014，變压器油中溶解气体分析和判断导则》，中国电力出版社。
2、《变压器油及相关故障诊断处理技术》，中国电力出版社。
3、《变压器油中溶解气体的色谱分析实用技术》，中国质检出版社（中国标准出版社）。
4、《电力用油、气标准汇编》第三版，中国标准出版社。