變壓器油色譜分析是電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中至關(guān)重要且不可替代的技術(shù)手段。

簡單來說，測色譜就像是給變壓器做“血液化驗(yàn)”。變壓器油在變壓器內(nèi)部循環(huán)，就像血液在人體內(nèi)循環(huán)一樣。變壓器內(nèi)部的任何早期故障（如過熱、放電等）都會產(chǎn)生特定的“代謝產(chǎn)物”——故障特征氣體，這些氣體會溶解在變壓器油中。

通過色譜分析，我們可以精確地檢測出油中這些特征氣體的種類和含量，從而判斷變壓器內(nèi)部的“健康狀況”，實(shí)現(xiàn)對潛在故障的早期、靈敏、準(zhǔn)確的診斷。

以下是為什么要進(jìn)行變壓器油色譜分析的幾個核心原因：

1. 早期發(fā)現(xiàn)潛伏性故障（核心價值）

變壓器內(nèi)部的故障，如局部過熱、電弧放電、局部放電、絕緣材料老化等，在發(fā)展初期往往是“潛伏性”的，常規(guī)的電氣試驗(yàn)（如直阻、變比、絕緣電阻測試）可能無法發(fā)現(xiàn)。但這些故障在能量釋放的過程中，會加速絕緣油和固體絕緣材料（紙板、木塊等）的熱裂解和電裂解，產(chǎn)生氫氣（H?）、甲烷（CH?）、乙烷（C?H?）、乙烯（C?H?）、乙炔（C?H?）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO?）等氣體。

• 乙炔（C?H?）?是電弧放電的標(biāo)志性氣體，只要出現(xiàn)微量，就預(yù)示著有嚴(yán)重放電故障。

• 乙烯（C?H?）?是高溫過熱（通常 > 700°C）的主要特征氣體。

• 一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO?）?是固體絕緣材料（絕緣紙）老化和裂解的特征氣體。

色譜分析能在故障非常早期的階段就檢測到這些微量的特征氣體，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警，避免故障擴(kuò)大。

2. 判斷故障的類型和性質(zhì)

不僅僅是發(fā)現(xiàn)故障，更重要的是判斷故障是什么。國際上廣泛采用三比值法（羅杰斯比值法）?和大衛(wèi)三角形法等方法來分析各種特征氣體之間的比例關(guān)系。通過這些方法，可以相對準(zhǔn)確地判斷出故障的性質(zhì)：

• 是熱性故障還是電性故障？

• 如果是熱性故障，溫度范圍大概是多少？（低溫過熱、中溫過熱、高溫過熱）

• 如果是電性故障，是能量較低的局部放電，還是高能量的電弧放電？

• 故障涉及的絕緣材料是油還是固體絕緣（紙）？

3. 評估故障的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢

通過定期（例如每半年或一年）或跟蹤監(jiān)測（發(fā)現(xiàn)異常后縮短監(jiān)測周期），可以繪制出各種氣體含量的增長趨勢圖。

• 含量絕對值：可以粗略反映故障的規(guī)模。

• 產(chǎn)氣速率：是判斷故障嚴(yán)重程度和發(fā)展快慢的關(guān)鍵指標(biāo)。如果產(chǎn)氣速率急劇增加，說明故障正在加速惡化，可能需要立即安排檢修或停運(yùn)。

4. 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修（Predictive Maintenance）

基于色譜分析數(shù)據(jù)，可以將變壓器的檢修策略從傳統(tǒng)的“定期檢修”或“事故后檢修”轉(zhuǎn)變?yōu)楦茖W(xué)、更經(jīng)濟(jì)的?“狀態(tài)檢修”?。

• 根據(jù)變壓器的“健康狀態(tài)”來決定是否需要檢修以及何時檢修，避免了不必要的停電和人力物力浪費(fèi)，也有效防止了突發(fā)性事故的發(fā)生。

5. 監(jiān)督制造和安裝工藝、運(yùn)輸過程

新變壓器投運(yùn)前或大修后的色譜分析可以作為“原始指紋數(shù)據(jù)”。如果此時就發(fā)現(xiàn)某些氣體含量異常偏高，可能意味著在制造、安裝或運(yùn)輸過程中存在隱患（例如內(nèi)部有金屬異物、螺絲松動、運(yùn)輸中遭受撞擊導(dǎo)致位移等），可以及時處理，避免帶病投運(yùn)。

總結(jié)

因此，變壓器油色譜分析被廣泛譽(yù)為電力變壓器安全運(yùn)行的“守護(hù)神”，是輸變電設(shè)備絕緣監(jiān)督技術(shù)中最重要、最有效的例行試驗(yàn)項(xiàng)目之一