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Vol．46 No．10第 46 卷 第 10 Vol．46 No．10 2009 年 10 月 TRANSFORMER October 2009 基于油气分析的电力变压器故障诊断 林朝晖，张彼德，李彦瑞 (西华大学电气信息学院，四川 成都 610039) 摘要：提出了基于油气分析的故障诊断模型，并用实例证实了其可行性。 关键词：电力变压器；油中溶解气体；故障诊断 中图分类号：TM406 文献标识码：B 文章编号：1001－8425(2009)10－0054－03 Power Transformer Fault Diagnosis Based on Oil and Gas Analysis LIN Zhao-hui, ZHANG Bi-de, LI Yan-rui (Xihua University, Chengdu 610039, China) Abstract：The fault diagnosis model based on oil and gas analysis is presented. The fea- sibility is proved by examples. Key words：Power transformer； Gasses dissolved in oil； Fault diagnosis 1 引言 油 浸 电 力 变 压器是电力系统中主要的设备之 一，其运行状况直接关系到发 、供电的安全可靠性 ， 因此保证其安全可靠运行，具有十分重要的意义 。目 前我国主要采用的是改良三比值法 (原改良电协研 法)来监测其运行状态 。实践中仍出现查不到相应比 值范围的故障类型的现象或者临界值判据缺损的问 题 。本文中笔者通过统计分析变压器实际故障以及 在分析色谱数据的基础上 ， 建立起了油中特征气体 分析模型，实例表明该模型建立简单，能够准确有效 地给出故障诊断的结果 。 2 改良三比值法 目前我国推荐采用的设备内部故障诊断主要方 法 是 使 用 C2H2/C2H4、CH4/H2 和 C2H4/C2H6 这 三 个 比 障类型判断方法如表 2 所示。 3 油气分析模型的故障诊断 因为油中溶解的 CO 和 CO2 的 气 体 分 散 性 大 ， 且仅与变压器固体绝缘材料老化有关 ， 所以笔者只 考虑油中溶解的 C2H2、C2H4、H2、CH4 和 C2H6 五 种 气 体。 笔者针对已收集到的 278 台变压器故障诊断实 例 并 引 入 SPSS 数 理 统 计分析软件中二维 Logistic 回归进行油中溶解的五种气体与对应的变压器实际 故障类别进行分析 。Logistic 回归分析的自变量是连 续的或者计数变量 ， 因变量的预测值在 0~1 之间 ， 回归曲线如图 1 所示。 (1)设 Pi 为对应出现第 i 种故障的概率 ，i 取值 表 1 编码规则 Table 1 Code rule 气体的比值 范围 气体的比值 范围 比值范围的编码 CH CH CH H CH CH ＜0.1 0 1 0 ≥0.1＜1 1 0 0 ≥ 1~3 1 2 1 ≥3 2 2 2 改良三比值法的原理是 ， 长期运行过程中变压 器油和固体绝缘材料均会受到电场 、温度 、湿度 、热 和氧等影响，会逐渐老化、分解，产生少量的氢、低分 子 的 烃 类 气 体 、CO 和 CO2 等 ， 且大部分溶解于油 中。因此可以根据油中气体的成分 、含量和产气速率 来进行变压器故 障诊 断 。其编码规 则如表1 所示，故 第 10 期 林朝晖、张彼德、李彦瑞： 基于油气分析的电力变压器故障诊断 55 表 2 故障类型判断 Table 2 Diagnosis of fault types 编码组合 故障类型诊断 CH CH CH H CH CH 0 1 0 局部放电 0 1 低温过热(低于 150℃) 2 0 低温过热(150℃~300℃) 2 2 中温过热(300℃~700℃) 0，1，2 2 高温过热(高于 700℃) 2 0，1 0，1，2 低能(火花)放电 2 0，1，2 低能(火花)放电兼过热 1 0，1 0，1，2 电弧放电