简单分析下变压器油中气体分析仪的作用

 

1.早期预警：发现变压器内部“潜伏性故障”

 

变压器正常运行时，绝缘油（矿物油）和绝缘材料（纸、纸板）会因轻微老化产生微量气体（如甲烷、乙烷），但浓度极低且稳定；若内部出现潜伏性故障（如局部过热、轻微放电），故障产生的高温或电弧会加速绝缘油/材料分解，生成大量特征气体（如过热会产生乙烯、乙炔，放电会产生氢气、甲烷）。气体分析仪可精准捕捉这些“异常气体的微量增量”（通常检测下限达0.1μL/L），在故障尚未表现出明显外部特征（如油温升高、噪音增大）时，提前发出预警——例如检测到油中乙炔浓度从0μL/L升至5μL/L，可判断内部可能存在局部电弧放电，及时安排检修，避免故障发展为“绝缘击穿”。

 

2.故障诊断：判断故障类型与严重程度

 

不同类型的变压器内部故障，会因“温度、能量强度”不同，分解产生的气体种类和比例存在显著差异。气体分析仪结合“特征气体比值法”（如IEC三比值法），可精准判断故障类型：

 

若检测到氢气（H₂）、甲烷（CH₄）浓度高，且甲烷/乙烷比值大，多为“局部过热故障”（如铁芯多点接地导致的过热）；

 

若氢气、乙炔（C₂H₂）浓度骤升，且乙炔/乙烯比值高，多为“电弧放电故障”（如绕组短路产生的电弧）；

 

若一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）浓度持续增加，多为“固体绝缘老化故障”（如绝缘纸长期过热分解）。

 

同时，通过气体浓度的“变化速率”可判断故障严重程度——例如乙炔浓度每周增长10μL/L，说明故障在加速发展，需紧急停运检修；若浓度稳定在2μL/L，可短期监控观察。

 

3.状态评估：辅助变压器“状态检修”

 

传统变压器维护多采用“定期停电检修”，存在“过度检修”（无故障仍停电）或“检修不足”（故障未及时发现）的问题。气体分析仪通过“定期检测+数据趋势分析”，可实现“状态检修”：

 

对运行年限长、负荷高的老旧变压器，定期（如每3个月）检测油中气体，若气体浓度长期稳定在正常范围，可延长检修周期，减少停电损失；

 

对新投运或检修后的变压器，通过检测油中气体是否回归正常水平，验证检修效果（如故障消除后，乙炔浓度应降至0μL/L）；

 

长期跟踪某台变压器的气体数据，建立“个性化状态模型”，若数据偏离模型基线，可快速定位异常，避免依赖统一的“标准阈值”导致误判。

 

综上，变压器油中气体分析仪是电力系统中变压器“健康监测的核心工具”——它将变压器内部的“不可见故障”转化为“可量化的气体数据”，实现从“事后维修”到“事前预警、状态检修”的转变，大幅提升变压器运行的安全性和经济性。