摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力变压器的应用也越来越广泛。为及时发现并有效处理变压器故障，提出了一种通过分析变压器油色谱情况来判断变压器故障的方法。具体介绍了应用油色谱来分析变压器故障的原理，分析了变压器主要异常情况，提出了变压器油色谱异常的主要处理方法，指出了变压器油色谱分析法在变压器日常检修中的具体应用，以供同行参考。
关键词：变压器；油色谱；异常
引言
油色谱技术作为变压器在线监测作为有效的检测手段之一，其在我国的电力系统中得到了广泛的应用，并以此来及时发现变压器中潜在的各种故障问题。因此对变压器油色谱在线监测装置真空脱气系统进行研究分析，将会对我国变压器油色谱技术的改进有着极为重要的现实意义。
1油色谱在线监测的基本原理
依据世界各国现存变压器油气体的在线监测设施，得到了变压器油中气体在线监测原理图。启动测量时，气体的分离阀门首先由控制装置启动，静置一段时间之后，便将气体样本通入阀门中，在这个时间段便能完成电路运行、测量等。随后，便要关闭自动阀门，机器需处于待机状态。此指令是ＣＰＵ发出的，控制工作由继电器完成，确保装置的速度。变压器油中的检测设施具体有：检测气体的设备、分离油气的设备、诊断设备以及处理、控制设备。
2变压器发生异常的情况
变压器是否正常运行与发电厂能否稳定供电息息相关。因此，为了确保发电厂能够安全稳定的为人们供电，发电厂的操作人员应该严格按照操作流程和方法，按期排查变压器的故障部位。只有频繁的核查，才能避免变压器故障带来的安全问题。在对安全问题分析和处理后，留案保存，便于下次变压器的运行排查和维护。平时的检修工作可以实现对变压器运行情况的大致分析，并且人为因素和仪器故障是导致变压器油色谱出现错误的主要原因。维修人员在检查变压器时，及时查找出导致循环电流发生故障的因素。若发现故障因素是由磁回路故障引起的，就需要停电进行大范围检修，尽快排查变压器油色谱错误的原因和故障部位。发电厂变压器的检查和维修工作要求严格，工作量大，工作人员需要当场检查出故障问题并进行维修处理，在检查过程中，油色谱分析技术在帮助排查变压器故障时具有重要意义。此外，在对电厂变压器油色谱进行分析时发现，工作人员在变压器真空载气时进行油色谱信息采集的速度要快，能实现高效率地找出故障原因和部位。
3研究在线监测装置的核心技术
（1）油气分离单元的原理。高分子膜的选择十分关键，实际操作中，常常会使用渗透系数较大的高分子膜。生产过程中，使用的油气检测设备分为分离气体部位和检测气体部位。传感器室与气室是以隔离状态待机的，大气与传感器室是连通状态，气敏元件是长期带电的，确保设备能够正常工作。若要检测气室中的气体，就要将气室和传感器室连通，隔绝大气，为了使检测过程具有定时性，需要定时开闭电磁阀。（2）气体检测单元的原理。空气泵投入使用时，油中气体和气室处于动态平衡，气体流通路径与测量管中的温度通过控制恒温箱达到最适。在色谱柱中，气体接触传感头的顺序为Ｈ2、ＣＯ、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ6，辅助电路放大之后，会以电信号的形式输出。气体传感单元在检测过程中，灵敏度均比较高，但还是会因为气体特性的原因，出现交叉敏感的问题。
4数据采集模块与控制模块的设计
(1)硬件设计。本研究中的在线监测功能主要是通过单片机、CPLD两部分所共同组成、实现的。
其中发送数据端口与接收数据端口将会与上位机进行串行通信，然后实时上传和接收单片机的数据信息，并对单片机所发送的各种指令进行及时的分析处理。在实际工作过程中，CPLD可以在不关电的情况下实现对内部逻辑刷新、ＲAM的分段储存控制以及外部时钟频率分配等控制工作，然后在多个时钟频率的支持下实现相应芯片的使用以及对色谱在线监测装置的自动控制工作。在硬件方面，本研究中的系统主要由CPU电路板、继电器电路板以及真空脱漆电路板三部分所共同组成。其中CPU电路板的主要工作内容为系统的检测流程控制、后台通信、继电器电路控制以及指示灯功能控制等等;而继电器电路板则是根据CPU电路板所发出的各种信号完成实际的动作控制，具体动作内容包括有着启动、关闭、上电、断电等等;真空脱气电路板的主要作用则是对真空脱气流程的全部控制。对于本研究中的系统来说，三大部分缺一不可，不过想要实现更好的控制效果，还需要有着软件设计部分的良好补充。(2)软件设计。本研究中的软件设计需要参考硬件部分的细节操控内容，然后根据硬件部分的实际特点来进行自动控制、数据上传、温度控制、浓度超限报警灯功能的实际软件编程工作，另外，为了能够控制色谱柱的实际分离效果能够达到最佳，在进行软件设计的时候还要能够将色谱柱的实际温度控制在60℃左右，然后再结合计算机数据库进行上传数据的实时对比分析，从而完成通过软件来实现控制来的全设计过程。
5电厂变压器油色谱异常的处理方法
目前，人工钾能技术日趋成熟，实际应用范围也日渐广泛。我国在进行变压器油色谱分析时已经将人工钾能技术渗透其中，主要是通过钾能化软件实现对变压器油色谱错误情况的具体分析。操作人员利用钾能软件分析得到的实验数据，精准地发现故障部位，提高了变压器故障解决的工作效率，实现了发电厂的正常供电。实际应用发现，变压器油色谱发生错误且部分微量金属元素含量不一致时，一般会导致变压器内部铁芯通电失败，阻碍变压器的稳定运行，从而影响到电厂的电路运行。这时，工作人员就应该及时和仪器厂家联系，由厂家派工程师过来维修或者回厂重修。在电厂变压器的油色谱信息出现错误时，对潜油泵进行核查是首先要进行的工作。潜油泵出现故障也会导致变压器油色谱出现错误，所以在变压器出现油色谱错误后，要尽快排查潜油泵是否是引起油色谱错误的主要因素。在潜油泵的温度逐渐增加或者长时间高温刺激时，潜油泵周围油的性质就开始变化，时间久后就会出现油裂现象，明显降低变压器的工作效率。在对潜油泵的运行情况进行排查时，最常用的是超声波检测法。超声波检测法对潜油泵有一定的保护作用，可以准确找到潜油泵故障形成的因素和详细部位。这种检测法应用在油泵检查中可以显著提高变压器稳定运行的效率。变压器中潜油泵发生故障的因素往往在于变压器内部遗留的金属渣粒摩擦。对变压器进行检查维修时，若是排查出潜油泵问题，维修人员可以替换新的，然后进行监测。若是更换后潜油泵开始正常运行，并且持续稳定，则表示更换方案可行。若是更换后潜油泵依然无法正常工作，就说明故障问题不在此处，还要仔细核查潜油泵的其他部位。
结语
综上所述，变压器油色谱在线监测装置真空脱气系统相对于传统的变压器监测技术来说，其不仅可以有效的节省人力物力，从而为变电所的日常运营成本，还可以实现变压器的自动、实时监测诊断，从而及时的发现故障问题的根源所在，进而为相关检修人员提供有力的检修依据，减少检修时间，最终为变电所的持续稳定运行提供更好的支持，促进变电所的快速发展。
参考文献
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