变压器油中气体的组成及含量变化对变压器会造成什么故障？

　　变压器作为电力系统中的重要设备，其运行状态的监测对于保证电力系统的稳定性和安全性至关重要。变压器油在变压器中不仅起到绝缘作用，还可以通过气体分析来反映变压器的内部故障。变压器在出现故障时，会通过产生不同的气体来指示故障类型。因此，分析变压器油中的气体组成及其含量变化，成为诊断变压器故障的重要手段。

　　1. 过热性故障

　　过热性故障是变压器常见的故障之一，通常由于局部过热或温度过高导致绝缘材料老化或损坏。根据过热程度的不同，变压器油中的气体组成及其变化有所不同。

　　(1) 裸金属过热

　　裸金属过热通常是由于分接开关接触不 良、焊 接不牢、引线连接处故障，或铁心局部短路等问题引起的。这类故障导致的变压器油气体特征表现为：

　　甲烷 (CH₄) 和 乙烯 (C₂H₄) 的比例增加。总烃类气体(如甲烷、乙烯)总量占变压器油中所有气体的80%以上。

　　初期时，甲烷的比例较高，表明故障温度较低。随着温度升高，乙烯的比例逐渐增加。

　　氢气的含量也会增加，但增速不如烃类气体明显。

　　在严重过热的情况下，可能会产生少量的乙炔 (C₂H₂)，但其浓度通常不超过总烃的6%。

　　(2) 固体绝缘过热

　　固体绝缘过热通常发生在变压器的绝缘材料(如绝缘纸)过热时。这种故障常常会产生：

　　大量的低分子烃类气体(如甲烷、乙烯等)。

　　一氧化碳 (CO) 和 二氧化碳 (CO₂)。这表明故障是由于绝缘材料的热解或老化导致的，尤其是一氧化碳的出现表明故障涉及固体绝缘层的热分 解。

　　(3) 低温度过热

　　低温度过热通常是因为变压器在较低温度下长时间运行，导致绝缘纸的碳化。其气体特征主要是：

　　一氧化碳和二氧化碳的产生。

　　一氧化碳的增加表明绝缘材料正在碳化，属于固体绝缘过热的表现。

　　2. 进水受潮故障

　　变压器内部进水或受潮是另一个常见的故障模式。进水后，变压器油中水分含量增加，并引发一系列化学反应，产生特定的气体。

　　氢气 (H₂) 含量显著增加。水分在电场作用下会发生电解反应，生成氢气。

　　除了氢气外，水与铁的化学反应也会产生氢气，因此变压器内部进水时，氢气含量通常较高。

　　此外，受潮引发的局部放电也会导致少量氢气的产生，氢气的增多是受潮故障的重要指示。

　　3. 放电性故障

　　放电性故障可以根据放电能 量的大小分为高能 量放电、低能 量放电和局部放电三种类型。放电性故障产生的气体成分和含量具有明显的不同特征。

　　(1) 高能 量放电(电弧放电)

　　高能 量放电通常由线圈匝间绝缘击穿、电压闪络等引起。其故障特征气体是：

　　乙炔 (C₂H₂) 占总烃的 20%-70%，是显著的特征气体，表明发生了高能 量的电弧放电。

　　氢气 (H₂)，乙烯 (C₂H₄) 和甲烷 (CH₄) 也可能增加。

　　高能 量放电时，总烃气体的浓度通常较高，尤其是乙炔的浓度显著增加。

　　(2) 低能 量放电(火花放电)

　　低能 量放电故障通常表现为火花放电或局部击穿。其主要气体成分为：

　　乙炔 (C₂H₂) 和 氢气 (H₂)，乙炔气体含量相对较高。

　　乙烯 (C₂H₄) 和 甲烷 (CH₄) 也可能存在，但总烃含量较低。

　　(3) 局部放电故障

　　局部放电故障通常发生在油浸纸绝缘中的气体空隙或电场悬浮体内。其气体特征表现为：

　　氢气 (H₂) 是主要气体，其次是甲烷 (CH₄)。

　　在某些情况下，当放电能 量密度较高时，可能会产生少量的乙炔 (C₂H₂)，但其含量通常不超过2%。

　　变压器油中的气体成分和含量变化是判断变压器故障模式的重要依据。不同类型的故障会导致特定气体的产生，其含量变化能够帮助维护人员及早发现故障，采取有效措施进行维修和处理。常见的故障模式及其对应的气体特征如下：

　　过热性故障：甲烷、乙烯、氢气、乙炔。

　　进水受潮：氢气。

　　放电性故障：乙炔、氢气、乙烯、甲烷。

　　定期对变压器油进行 气体分析，并结合分析结果判断故障类型，是确保变压器设备可靠运行和提高电力系统安全性的关键。监测变压器油品质量的方案：油液在线监测系统

如果您需要:变压器油在线监测系统，请联系我们。智火柴，国内知名油液监测系统提供商!