摘要：如果在变压器内部存在长时间局部放电现象，必然会对变压器绝缘性能造成极大危害，甚至会引发重大安全事故。为此，本文首先针对变压器油中溶解气体分析以及局部放电监测技术的运用还二者之间的对应关系进行了相关研究，之后探讨了如何基于油中溶解气体分析对变压器局部放电故障进行检测，希望相关建议能够为大家带来一些启示。

关键词：变压器油;溶解气体分析;局部放电;监测技术;关系

引言：要想对变压器绝缘故障进行提前预判，必须针对局部放电情况进行动态监测，从而掌握局部放电的性质和变化趋势，以便于采取科学有效的应对措施。在当前的变压器局部放电监测工作中，虽然存在很多监测方法，但又存在一些弊端问题。为了从根本上提高局部放电监测数据的可靠性，使故障诊断准确率得到有效保证，有必要结合相关实验对变压器油中溶解气体分析与局部放电监测技术之间的对应关系进行全面细致的分析，为变压器绝缘性能提供可靠保障。

一、变压器油中溶解气体分析与局部放电监测技术关系

在传统的三比值法当中，认为现局部放电关系最为密切的编码是“010”和“110”。为了求证这一点，笔者进行了大量局部放电实验，并且利用结果模糊这一处理方法针对每一次局部放电后的原油色谱进行了逐一分析。在这个过程当中，还将局部放电数据加载到原始样本数据库当中，针对模糊关系矩阵进行了新一轮计算。然而，从而分析与计划的结果当中，显示与局部放电关系最为密切的编码并非“010”和“110”，而真正与局部放电密切相关的编码是“112”，其次“102”和“212”，只有少量编码为“010”和“110”。因此，有必要针对三比值进行改进，比如将编码“112”和“102”列为故障“电弧放电”。但是，从现场收集到的数据以及对模拟实验数据进行模糊分析所得到矩阵表明，并且从编码对应规则这一角度进行分析，发现编码“112”和“102”并非纯粹属于电弧放电，也应当属于局部放电故障。在局部放电实验中得知，H2和C2H2是变化最为明显的两种特征气体，而且这种气体曲线在电极介质临近击穿时还呈现出交错状态。基于此，笔者针对局部放电过程中H2和C2H2的比值进行了一系列对比分析，并得出以下分析论点：在局部放电中，C2H2/H2≤h0，如果C2H2/H0>1.0，则意味此次故障并非局部放电。因此，可将C2H2/H2≤1.0作为是否属于局部放电的判断依据。另外，结合实验分析结果，还可以得出另一个结论，即：C2H2/H2这一比值的大小可以反映出局部放电的强烈程度。当比值越接近于l时，代表高能量局部放电;反之，如果该比值小于1，则属于低能量局部放电。因此，在采用模糊综合评判法评价局部放电故障时，可以通过C2H2/H2这一比值对局部放电强烈程度进行科学合理的预估[1]。

二、基于油中溶解气体分析和局部放电检测的变压器故障诊断

（一）DGA诊断法

该方法是通过测试变压器油分解所产生的气体浓度来确定故障类型的，比如局放或者过热等。在利用DGA结果对充油电力设备进行故障诊断时，IEC三比值法的使用频率最高，故障诊断结果也最为可靠。三比值法具体是指C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6这三种比值。其故障诊断原理为：在变压器运行的过程中，变压器绝缘油当中部生成各种气体，而且这些气体的比值会存在一定的差异。在相关实验研究中，选取了五种固定气体，并对其比值进行对比分析，由此获得一组编码数据。此后，再依照编码规则针对故障类型进行判定分析。但是，在应用三比值法时，也存在一些技术屏障问题。比如变压器的内部结构非常复杂，所以在利用气体比值法进行编码组合时，并不能囊括全部故障类型。因此，在利用三比值法时行故障分析时，只能得到一个初步判断结果，无法对故障进行精准定位;此外，只有当油中气体量达到一定要求时，才能对故障做出准确诊断。这就意味着只有在变压器发生严重故障时，才能运用三比值法进行故障判断[2]。

（二）脉冲电流法

在早期研究局部放电时，就运用了脉冲电流法。所以，这种故障检测方法的应用最为广泛，这项技术不仅可以直接采集到回路中的局部放电信息，还可以感应到绕组、铁心接地线、外壳接地线以及末屏接地线当中是否存在脉冲电流。鉴于该项技术本身对电流比较敏感，如果再与超声波法配合使用，势必可以针对局部放电位置进行精准定位。但是，这项技术对测试环境与试验电源具有较高要求，而且在检测故障是抗干扰能力不足，当频率较低或者无法实现在线测量时，运用该方法只能获取少量故障信息[3]。

（三）光学检测法

在变压器油中，会释放出波长在500mm-700mm之间的放电光波。而光学检测法就是利用局放所产生的光辐射实施故障检测的。在运用光学检测法时，要求被检测物质对光是透明的。所以，这种方法通常在实验室当中进行，帮助检测人员了解变压器的局部放电特征以及绝缘现状，在故障现场检测中使用率较低[4]。

（四）特高频法

特高频法是一种较为新颖的局部放电检测新方法。变压器每次发生局部放电时，都会发生正负电荷中和。同时，还会形成一个较陡的电流脉冲，通常放电脉冲的上升在1ns以内。在运用特高频法对变压器局放故障进行检测时，对于外界干扰因素具有较高的抵御能力，所以检测结果较为可靠，可以帮助检测人员及时了解变压器内部缺陷，对故障进行快速准确的定位。但是，该方法目前无法对放电量进行标定[5]。

三、应用实例

某站在变压器投运后12小时以后，采用取油样色谱分析的方式对其进行运行调试。从色谱分析数据上看，乙炔含量明显超出C2H2≤1这一注意值。当变压器在空载运行时，乙炔含量会进一步上升。此时，故障检测人员根据DGA结果对故障做出初步判断，认为变压器内部存在电弧放电故障。为了进一步明晰故障情况，检测人员采用高频测试法对其进行了空载局部放电测试。在测试过程中，发现高频局放存在异常，而且幅值已经达到73dB，与相邻变压器相比，存在较为明显的悬浮特征。此后，故障检测人员又开展了超声波局放测试，发现在变压器顶部存在超声异常，并由引锁定了放电部位。通过对故障原因进行分析，可以初步判定为变压器上部铁轭处导体接触不良或者存在某些金属异物。为了消除故障，维修人员决定对该变压器进行了拆分解体，最终确定局放是由于变压器铁芯的柱侧拉板与上轭末级片导通所致，由此验证了局部放电测试结果的准确性[6]。

结语：以往的实践经验告诉我们，如果在变压器内部长时间、持续性存在局部放电的情况，必然会对变压器的绝缘性和安全性造成严重危害，甚至会引发非常严重的线路故障。为了能够有效消除这一问题，设备检测人员有必要针对变压器油中溶解气体分析与局部放电监测技术之间的对应关系进行系统化研究。在此基础之上，探讨如何基于变压器油中溶解气体作为局部放电故障的判断依据，对故障类型、故障位置进行有效识别，从而更有针对性的采取故障处理措施，尽快消除变压器内部故障。只有这样，才能网络运行质量和运行安全提供可靠保障。

参考文献

[1]赵心玥.变压器油中溶解气体在线监测及诊断的研究[D].沈阳农业大学，2016.

[2]张晓娜，吴晓霞，胡孟谦.基于变压器在线监测技术检测研究[J].变压器，2017，54（09）：72-75.

[3]左新宇，付强.变压器油中溶解气体在线监测方法及故障判断综述[J].广东电力，2011，24（02）：10-14.