绝缘油气相色谱分析技术
在判定变压器内部绝缘状况中的应用
焦煤集团供电处王冬青
摘要：本文通过具体的试验数据，阐述了在判断大型电气设备内部故障时，仅依靠传统的电气设备预防性试验方法难以发现潜伏性故障，应结合气相色谱分析技术才能对电气设备内部绝缘状况进行准确的分析和判断。

关键词：电气设备内部故障判断传统的预防性试验气相色谱分析
前言：早期预测变压器等充油电气设备内部故障，对于安全发供电防止事故于未然，是极为重要的。

作为绝缘监督的手段，以往国内外广泛应用直流泄漏绝缘电阻、介损测量、交流耐压和局部放电等电气特性试验。

但是这些试验的共同缺点是要求被测试设备停运，很难测出事故发生前的极小的内部局部故障。

众所周知，在正常情况下，充电电气设备内的油/纸绝缘材料在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类、二氧化碳和一氧化碳等。

若设备内部存在潜伏性过热性放电故障时，就会加快这些气体的产生速度，这些气体一部分溶解于油中，一部分则析出，应用气相色谱分析仪对溶解于油中的气体进行组分分析，从而可以判定电气设备内部存在潜伏性故障，进而采取措施预防突发性事故发生。

下面我们就以焦煤集团供电工程分公司古汉山变电站110KV2#变压器为例，分析绝缘油气相色谱分析技术在预防电气设备内部故障中的应用。

2009年8月在对古汉山2#110KV变压器进行周期性预防试验和绝缘油气相色谱分析时，发现两种测试方法在判断内部故障方面存在偏差，即通过变压器周期预防性试验，测试数据不存在数据不合格情
况。

其具体数据如下：
通过近年数据来看，存在绝缘略微下降现象，但各项数据并未超标，仍在合格范围内，无法准确对内部绝缘状况作出判断。

当进行绝缘油气相色谱分析时，发现油中溶解气体存在超标现象，具体数据如下（包括近两年）：
由上述数据说明：
1、07年、08年油中气体含量符合标准规定的注意值，即总烃<150 H2<150 C2H2<5 , 09年油中气体含量总烃、C2H2超过注意值。

2、我们按照IEC三比值法（即下表）对09年气体含量进行分析：
依照上表计算：C2H2/C2H4=0.10 CH4/H2=1.55
C2H4/C2H6=1.27，从而得到其比值编码为：1 2 1 说明故障性质为热点伴有放电。

3、对于故障点部位估计，一般可根据导电回路和磁路产气特征的某些差异来推定。

如故障在导电回路时，往往有C2H2,且含量较高，C2H4/C2H6比值也较高，并且C2H4的产气速率往往高于CH4的产气速率。

对于磁路故障一般无C2H2或者很少，而且C2H4/C2H6比值较小，由此我们看到，该故障热点应在导电回路上。

4、开放式变压器正常水平的CO和CO2值分别为400和4500，在运行的头两年内，CO/CO2比值一般大于0.1，约7-8年后该比值下降至0.091左右。

按96%正常水平计算，CO/CO2比值为0.0265，说明热点故障未涉及固体绝缘材料。

通过以上分析，我们认为，该变压器导电回路存在过热现象，但温度不高，且过热故障未涉及固体绝缘材料。

2009年8月9日，对该变压器进行了吊芯检查，发现在6KV侧接线箱中，存在三相导电连接带固定螺栓有松动现象，连接面伴有轻微麻点，其他整体完好，经处理和测试合格后恢复送电。

经过以上分析表明，在判断大型电气设备内部故障时，仅依靠传统的电气设备预防性试验方法难以发现潜伏性故障，应结合气相色谱分析技术才能对电气设备内部绝缘状况进行准确的分析和判断。