在變壓器診斷中,單靠電氣試驗方法往往很難發(fā)現(xiàn)某些局部故障和發(fā)熱缺陷,而通過變壓器油中氣體的色譜分析這種化學(xué)檢測的方法,對發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的某些潛伏性故障及其發(fā)展程度的早期診斷非常靈敏而有效,這已為大量故障診斷的實踐所證明。油色譜分析的原理是基于任何一種特定的烴類氣體的產(chǎn)生速率隨溫度而變化,在特定溫度下,往往有某一種氣體的產(chǎn)氣率會出現(xiàn)最大值;隨著溫度升高,產(chǎn)氣率最大的氣體依此為CH4、C2H6、C2H4、C2H2。這也證明在故障溫度與溶解氣體含量之間存在著對應(yīng)的關(guān)系,而局部過熱、電暈和電弧是導(dǎo)致油浸紙絕緣中產(chǎn)生故障特征氣體的主要原因。變壓器在正常運行狀態(tài)下,由于油和固體絕緣會逐漸老化,變質(zhì),并分解出極少量的氣體(主要包括氫H2甲烷CH4乙烯C2H4乙炔C2H2一氧化碳CO二氧化碳CO2等多種氣體)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生過熱性故障,放電性故障或內(nèi)部絕緣受潮時,這些氣體的含量會迅速增加。這些氣體大部分溶解在絕緣油中,少部分上升至絕緣油的表面,并進入氣體繼電器。經(jīng)驗證明,油中氣體的各種成分含量的多少和故障的性質(zhì)及程度有關(guān),不同故障或不同能量密度其產(chǎn)生氣體的特征是不同的,因此在設(shè)備運行過程中,定期測量溶解于油中的氣體成分和含量,對于及早發(fā)現(xiàn)充油電力設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障有非常重要的意義和現(xiàn)實的成效,在1997年頒布執(zhí)行的電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程中,已將變壓器油的氣體色譜分析放到了首要的位置,并通過近些年的普遍推廣應(yīng)用和經(jīng)驗積累取得了顯著的成效。電力變壓器的內(nèi)部故障主要有過熱性故障、放電性故障及絕緣受潮等多種類型。據(jù)有關(guān)資料介紹,在對故障變壓器的統(tǒng)計表明:過熱性故障占63%;高能量放電故障占18. 1%;過熱兼高能量放電故障占10%;火花放電故障占7%;受潮或局部放電故障占1. 9%。而在過熱性故障中,分接開關(guān)接觸不良占50%;鐵芯多點接地和局部短路或漏磁環(huán)流約占33%;導(dǎo)線過熱和接頭不良或緊固件松動引起過熱約占14. 4%;其余2. 1%為其他故障,如硅膠進入本體引起的局部油道堵塞,致使局部散熱不良而造成的過熱性故障。而電弧放電以繞組匝、層間絕緣擊穿為主,其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛狐等故障?；鸹ǚ烹姵Ｒ娪谔坠芤€對電位未固定的套管導(dǎo)電管、均壓圈等的放電;引線局部接觸不良或鐵芯接地片接觸不良而引起的放電;分接開關(guān)拔叉或金屬螺絲電位懸浮而引起的放電等。

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對變壓器故障部位的準(zhǔn)確判斷,有賴于對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)的全面掌握,并結(jié)合歷年色譜數(shù)據(jù)和其它預(yù)防性試驗(直阻、絕緣、變比、泄漏、空載等)進行比較。同時還要注意由于故障產(chǎn)氣與正常運行產(chǎn)生的非故障氣體在技術(shù)上不可分離,在某些情況下有些氣體可能不是設(shè)備故障造成,如油中含水可與鐵作用生成氫氣,過熱時鐵芯層間油膜裂解也可生成氫,新的不銹鋼中也可能在加工過程中或焊接時吸附氫而運行后又緩慢釋放,另外,某些操作也可生成故障氣體,如有載調(diào)壓變壓器中切換開關(guān)油向變壓器主油箱滲漏或選擇開關(guān)在某個位置動作時懸浮電位放電的影響,設(shè)備油箱帶油補焊,原注入油含有某些氣體成分大修后濾油不徹底留有殘氣等。