变压器故障分析中气相色谱技术的运用

经有过故障，而故障排除后尽缘油未经彻底脱气，部分残余气体仍留在油中;设备油箱曾带油补焊;原注进的油就含有某几种气体等。还应留意油冷却系统附属设备(如潜油泵，油流继电器等)的故障产生的气体也会进进到变压器本体的油中。运行中设备内部油中气体含量超过下表所列数值时，应引起留意。

仅仅根据分析结果的尽对值是很难对故障的严重性作出正确判定的，必须考察故障的发展趋势，也就是故障点(假如存在的话)的产气速率。产气速率是与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的温度等情况直接有关的。如总烃的相对产气速率大于10%时应引起留意。

2对一氧化碳和二氧化碳的判定

当故障涉及到固体尽缘时会引起一氧化碳和二氧化碳含量的明显增长。但根据现有统计资料，固体尽缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没有严格的界限，二氧化碳含量的规律更不明显。因此，在考察这两种气体含量时更应结合具体变压器的结构特点 (如油保护方式)、运行温度、负荷情况、运行历史等情况加以综合分析。

对开放式变压器一氧化碳含量一般在300ppm以下。如总烃含量超出正常范围，而一氧化碳含量超过300ppm，应考虑有涉及到固体尽缘过热的可能性;如一氧化碳含量固然超过300ppm，但总烃含量在正常范围，一般可以为是正常的;对某些有双饼式线圈带附加外包尽缘的变压器，当一氧化碳含量超过300ppm时，即使总烃含量正常，也可能有固体尽缘过热故障。

对贮油柜中带有胶囊或隔膜的变压器，油中一氧化碳含量一般均高于开放式变压器。

突发性尽缘击穿事故时，油中溶解气体中的一氧化碳、二氧化碳含量不一定高，应结合气体继电器中的气体分析作判定。

3变压器等充油设备内部发生故障的部位

了解变压器内部可能发生的故障类型，对气相色谱分析结果定论时有很大的帮助，变压器等充油设备内部发生故障的部位主要回纳为：

1)过热故障发生的部位

①过热性故障在变压器内常发生的部位主要为：载流导线和接头不良引起的过热故障。如分接开关消息触头接触不良、引线接头虚焊、线圈股间短路、引线过长或包扎尽缘损伤引起导体间相接产生环流发热，超负荷运行发热、线圈尽缘膨胀、油道堵塞而引起的散热不良等。另一种是磁路故障，如铁芯多点接地、铁芯片间短路、铁芯与穿芯螺钉短路、漏磁引起的油箱、夹件、压环等局部过热。

②过热性故障占少油设备(互感器和电容套管)故障比例较少，发生的部位主要为：电流互感器的一次引线紧固螺母松动，分流比抽头紧固螺母松动等;电容套管的穿缆线鼻与引线接头焊接不良，导管与将军帽等连接螺母配合不当等。

2)放电故障发生的部位

①高能量放电(电弧放电)在变压器、套管、互感器内均有发生。引起电弧放电故障原因通常是线圈匝层间尽缘击穿，过电压引起内部闪络，引线断裂引起的闪弧，分接开关飞弧和电容屏击穿等。这种故障气体产生剧烈、产气量大，故障气体往往来不及溶解于油而聚集到气体继电器引起瓦斯动作。

②低能量放电一般是火花放电，是一种间歇性的放电故障，在变压器、互感器、套管中均有发生。不同电位的导体与导体、尽缘体与尽缘体之间以及不固定电位的悬浮体，在电场极不均匀或畸变以及感应电位下，都可能引起火花放电。

③局部放电是指油和固体尽缘中的气泡和尖端，因耐压强度低，电场集中发生的局部放电。这种放电不断蔓延与发展，会引起尽缘的损伤(碳化痕迹或穿孔)。如电流互感器和电容套管的电容芯绕包工艺不良或真空干燥工艺不良等，都会造成局部放电。三、诊断变压器等充油设备内部的潜伏性故障

在诊断变压器等充油设备内部的潜伏性故障时，应综合考虑以下三个方面的因素，做到正确判定变压器的故障类型及故障的大致部位：

1故障下产气的累计性

充油电气设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体大部分会溶解于油。随着故障的持续，这些气体在油中不断积累，直至饱和甚至析出气泡。因此，油中故障气体的含量及其累计程度是诊断故障的存在与发展情况的一个依据。

2故障下产气的速率

正常情况下充油电气设备在热和电场的作用下也会老化分解出少量的可燃性气体，但产气速率很缓慢。当设备内部存在故障时，就会加快这些气体的产气速率。因此，故障气体的产气速率，也是诊断故障的存在与发展程度的另一个依据。

3故障下产气的特征性

变压器内部在不同故障下产生的气体有不同的特征。例如局部放电时总会有氢;较高温度的过热时总会有乙烯;而电弧放电时也总会有乙炔。因此，故障下产气的特征性是诊断故障性质的又一个依据。

四、气相色谱分析运用举例

例1：利