摘要：电力是国家的主要能源之一，为国家经济发展做出巨大的贡献，各界对电力系统提出了更高的要求。作为电力系统的重要组成部分，电力变压器在整个系统的运行中起着至关重要的作用。变压器的健康稳定运行可以为电力系统的安全提供良好的基础。变压器在电力系统中占有重要地位。它的作用是调节电压和电流，然后输出。它是在传输电能时充分利用电磁感应的关键电气设备。
关键词：变压器；油气相谱；故障判断
引言
变压器运行过程中，其油中会产生气体成分，可通过分析其气体成分、含量及产气率判断变压器绝缘老化状态，为电力部门更好维护管理设备提供依据。但是传统谱检测手段存在耗费时间长、需跟踪产气增长速度等不足，且对大型变压器的监测结果并不理想，一些突发故障不能及时监测，故逐步产生了变压器油谱在线监测技术，以下进行详细介绍。
1气相谱分析
气相谱法是选用气体作为流动相的层分离分析手段。流动相将气化的试样整合至谱柱内，柱内储有的固定相和试样内各组分分子作用力存在差异，导致不同组分由谱柱内流出时间有差异，进而达到分离不同组分的目标。应用适宜的鉴定与记录系统，精准制作、标出不同组分外流出谱柱的具体时间与浓度的谱图。依照图内标注的出峰时间与先后顺序，分析化合物的性质；基于出峰的高低与面积大小，实现化合物的定量分析，具有效能高、灵敏度高、选择性强、分析快速、运用范围宽广、操作流程简易等特征，在定量、定性分析易挥发有机化合物领域表现出良好的适用性。实践中如果面对的是非挥发性的液体与固体物质，可以配合应用高温裂解工序，气化处理后再行分析。可以尝试联合使用气相谱和红光吸收光谱法，将谱法作为分离组分复杂试样的技法，能进一步提升分离的精准度。 2变压器运行维护中常见故障及其原因
2.1变压器过热
变压器过热是变压器运行当中的常见故障之一。变压器在长时间的工作之后经常会出现过热的问题，其原因主要有以下4方面：1）变压器在工作当中长时间的处于超负荷状态，承
受较大电荷工作的过程中极容易出现过热的情况。2）变压器当中的冷却装置出现问题，导致变压器在运转过程中产生的热量得不到较快的发散，温度不断升高。3）变压器内的关键零件出现故障，从而导致变压器无法正常工作，发热变快，变压器的温度不断升高。4）安装于变压器当中的测温仪器出现问题，导致变压器在运转过程中的温度数据无法得到及时的反馈，工作人员无法及时地发现和解决相关设备问题，最终致使变压器的温度升高。一旦温度超过规定的温度上限，变压器就极易出现故障。
变压器内的油位状况是否正常，关乎变压器能否正常运转，对于变压器的油位状况主要是通过油位计进行判断。一般来说，造成变压器的油位高于正常油位的原因主要有3个方面：1）在变压器的安装和维护过程中，人为的向变压器内倒入过多的油体，最终导致变压器内的油位超过正常标准。2）变压器冷却系统出现故障，变压器内部油体发热膨胀导致油位升高，且没有得到及时的降温处理，导致油位无法及时下降到正常位置。3）变压器内部的一些关键零部件无法正常工作，从而导致变压器油位比正常状态高。造成变压器油位低于正常油位的原因主要有2个方面[14]：1）变压器长时间的超负荷运转造成内部的油体消耗严
重，且没有得到及时的补充，最终导致变压器油位低于正常油位；2）变压器发生开裂等问题造成油体泄露，导致油位低于正常水平。
3变压器常见故障诊断技术
3.1变压器红外诊断
红外诊断就是指在诊断电力变压器故障过程中，检测人员不直接接触，采用红外诊断方式分析出现的故障。与溶解气体分析相比，红外诊断适用性比较强，重点关注变压器的温度分布场，精准地识别有缺陷的部位，及时到故障点。与其他技术相比，这种诊断技术得到了广泛运用，外界高压电场不会对其产生影响，能在变压器有序运转的同时进行检测。可见，这是一种稳定性、可靠性、经济性、安全性都比较强的技术，诊断效率比较高。
3.2推理诊断技术
要从整体上了解电力变压器，尤其是基本结构、工作原理，一旦出现故障之后能做出合理分析。掌握了变压器的结构与原理之后，出现故障之后就可以通过推理的方式到原因，这就是推理诊断技术，该项技术存在着三个关键点：一为识别模式，对测定的数据进行分
析，工作人员能快速到故障发生点；二是限定值对比法，以变压器理论参数为依据，分析其实际参数出现了怎样的变异，到故障；三是综合故障分析，就是同时采用大数据、网络法，结合工作经验对故障进行分析。
3.3变压器油气相谱分析诊断方法
（1）诊断油中溶解CO和CO2。随着变压器的新运行，油中溶解的CO和CO2含量较低。通过科学的检测和计算方法，可获得小于100μL/L的CO含量数据和数百至1000μL/L的CO2含量数据。就化学成分和透气性而言，开式变压器油中的饱和空气含量在10%到20%之间。当与空气和油长时间接触时，空气中的CO溶解在油中，通常为300μL/L。当空气释放到大气中的CO含量与老化引起的固体绝缘的CO含量结合时，其分布规律高于固体绝缘产生的CO含量。固体绝缘材料的老化程度更为严重。因此，必须特别检查糠醛中所含糠醛的浓度，以再次确认固体绝缘材料的老化趋势[7]。当糠醛浓度超过营业年度的浓度警告值时，可以判断固体绝缘材料的老化。（2）O2/N2比值的诊断方法。在开放式变压器中，空气和储罐之间存在长期接触的问题，而在封闭式变压器中，也存在一定的泄漏可能性，因此会有O2和N2将溶解在变压器油中。考虑到O2和N2在变压器油中的溶解度，空气成分可反映
在O2/N2的比率中，通常为0.5。当固体绝缘材料在变压器油中被氧化或老化时，O2消耗率将增加，扩散率将更高，从而降低O2/N2比。然而实际比率变化受制于法规遵从和保护系统，尤其是当氧气过度消耗时，O2/N2比率可以达到0.3或更低。（3）C2H2/H2比值的诊断方法。一般来说，变压器低能放电产生的气体与负载下调压运行产生的气体相似。如果变压器的负载调压箱或储油罐连接到主储油罐，主储油罐可能出现油污染，导致变压器故障诊断的误判。通过检测主燃油箱中气体的C2H2/H2比率，当比率大于2时，可以阐明负载压力调节引起的气体污染问题。随着负荷减压次数的增加和污染方式的改变，乙炔浓度也随之变化，需要进行一定的计算。
4 结语
谱在线监测装置为大型变压器的安全运行提供有力保障，为变压器状态检修提供可靠的技术支持。采取谱在线监测装置，补充了传统变压器溶解气体监督手段，和传统技术相比优势突出，满足国家相关标准要求，整体提高电网安全运行高度。
参考文献：
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变压器油罐
[2]赵杰,潘勇斌,李红雷,肖登明.新型变压器油谱在线监测系统的研制[J].高电压技术,2021(06):20-21+70.
[3]汪倩,张黎琳,宋蓓华.变压器油谱在线监测在状态检修中的应用[J].华东电力,2019,37(07):1195-1197.
[4]黄皓炜.变压器油中溶解气体在线监测系统的原理及应用[J].浙江电力,2021,35(02):31-35.
[5]曹铁泽.变压器油中溶解气体谱在线监测系统关键技术研究[D].河北：燕山大学,2021.
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