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摘要：进入新世纪以来，我国在电力工程方面取得了较大的发展，其中变压器作为电力传输过程中的重要部件，其正常工作是保证电力顺利供应的重要保证。本文中笔者结合自身多年电力工作经验，简要分析变压器的绝缘老化机理以及如何进行变压器绝缘老化诊断工作。供电力工作者参考。
关键词：变压器；绝缘；老化；诊断技术
0引言
随着我国市场经济的快速发展，人们生活水平的不断提高。如何实现优质、安全的供电已经成为人们比较关注的热门话题之一。但是，相关的数据表明在一九九九年至二零零九年这十年期间，我国有大约三分之一的电力系统事故是由于电力设备损坏所造成的，这些损坏的电力设备当中变压器的绝缘老化占到总损坏设备的一半以上，可见现阶段国内变压器的绝缘老化问题已经严重影响到我国电力系统的正常供电。如果能够在变压器绝缘老化损坏的初期实现对于变压器绝缘老化问题的全面诊断，这将在很大程度上保证电力系统的正常供电，降低电力系统运行的风险。
1变压器的绝缘老化的相关机理
1.1变压器所含油液的老化机理
變压器是一种由芳香烃、环烷烃、烷烃以及一定质量的碳氧化物组成的一种混合物，在常压常温的环境条件下，一般不会发生热分解，但是会与空气的氧气发生缓慢的氧化反应。此外，如果在发生氧化反应的过程中有水的加入，将大大增快变压器油液的氧化速度。随着氧化反应的不断进行，会生成成分复杂的酸性氧化物，这种酸性氧化物对于变压器的硬件设备带来的腐蚀作用也是非常大的。此外，在整个油液的氧化反应过程中会产生一定量的一氧化碳和二氧化碳以及少量的烃类化合物，随着氧化反应过程中热量的不断释放，这些少量的烃类化合物内部的碳氧键、碳氢键以及碳碳键会发生一定程度的断裂，随着碳氧键、碳氢键以及碳碳键的持续断裂，会产生一定量的自由基原子，这些自由基原子又可以通过复杂的化学反应，结合成为不同种类的低分子量烃类化合物。通过相关的化学研究表明，重新生成的低分子量烃类化合物对于上述复杂的化学反应有着一定的催化作用，这种催化作用加速了变压器中所含油液的老化，使得变压器中的油液老化进入到一种恶性循环的状态。
1.2变压器中固体绝缘物体的老化机理
变压器中所含的固体绝缘物质主要是绝缘纸，这种绝缘纸主要是由纤维素所组成，变压器所含固体绝缘物体的老化过程就是其内部绝缘纸纤维素的分解过程，其老化的主要方式有两类，其一就是纤维素的水解过程，纤维素的水解过程主要受到酸和水等相关物质的影响，同时，变压器油中的酸起着触媒的作用，能够降低纤维素配糖键断裂的活化能，加速水解的反应速度。其二就是氧化分解，纤维素的氧化分解主要是其与空气中的氧接触的氧化分解。
2变压器老化具体诊断技术方法
2.1高效油液相色分析方法
高效油液相色分析方法主要针对变压器所含绝缘油中的糠醛具体含量分析方法。变压器油液中的糠醛是由变压器内部组成绝缘纸的纤维素在受到氧气、水分以及高温的综合影响下产生氧化分解，分解形成的小分子烃类化合物，这种小分子烃类化合物的主要成分就是糠醛。现阶段对于变压器不同的工作年份中糠醛的含量判断的标准如下表1所示：
糠醛测定法之所以被广泛应用于绝缘老化分析，首先是因为它适合于在线监测，，其次是因为
糠醛含量与聚合度之间存在对应关系式：
二者之间的相关系数为0.987，因此，借助糠醛分析可近似地估算绝缘纸的平均聚合度。在一般情况下，如果变压器油液中的糠醛含量大于等于零点五毫克每升，变压器绝缘寿命处于中期的水平；如果变压器中糠醛的含量达到一毫克每升至两毫升每升之间，此时变压器绝缘的整体寿命已经达到非常劣化的状态；当变压器所含油液中糠醛含量大于等于四毫升每升时，变压器绝缘已经达到报废的标准，这类变压器应当立刻停止使用，电力部门应当给变压器进行更换。但是，在对变压器油液中糠醛所含量进行测量的过程中，我们应当注意到，用该方法所测量得到的糠醛含量会小于变压器所产生的真实糠醛含量，因为在对变压器油液进行换油以及滤油操作时会出现糠醛随着油液的流失而流失的情况，此外，变压器中的净油器以及热虹吸器在变压器工作过程中会对油液中的糠醛有不同程度的吸附，使得油液中所含的糠醛含量降低。
2.2气色相谱对一氧化碳和二氧化碳分析方法
变压器绝缘老化的主要表现特征就是其绝缘纸整体的机械性能降低。其绝缘体整体机械性能降低的主要原因来源于绝缘纸主要组成成分纤维素的降解，在纤维素的降解过程中会产生一定量的一氧化碳和二氧化碳，所以在对变压器绝缘老化程度进行诊断时，我们可以对一氧化碳和二氧化碳的产生量进行检测。在检测的过程中，检测人员应当注意到，变压器产生的一氧化碳和二氧化碳的量除了与纤维素的降解有关以外，还与变压器实际的工作年限以及变压器的内部结构、变压器日常工作载荷等相关的因素有关。在进行老化诊断的过程中，仅仅以一氧化碳和二氧化碳的产生量以及两者产生量的比值来诊断，往往会带来较大的误差。所以，在进行实际诊断过程中，这种一氧化碳和二氧化碳分析方法，仅仅作为变压器绝缘老化诊断的参考。
2.3变压器内部绝缘纸聚合度测试
现阶段在所有变压器绝缘老化诊断方法技术当中，变压器内部绝缘纸聚合度测试技术是最为可靠、最为准确有效的方法之一。刚出厂的新变压器内部的绝缘纸的聚合度在一千左右，但是随着变压器的不断使用，内部绝缘纸组成成分的不断降解（主要是纤维素的降解），变压器绝缘纸的聚合度会发生大幅度的下降。根据相关的绝缘纸聚合度测试的实验和相关的实际均表明，当绝缘纸聚合度下降到二百五十上下时，绝缘纸整体的机械强度不足全新绝缘纸的一半，如果此时变压器受到外部稍微强烈的冲击力，就可能引起非常严重的变压器损伤事故。所以现阶段，国家电网规定当变压器内部绝缘纸的抗拉强度不足新变压器绝缘纸抗拉强度的百分之六十时，整个变压器视为报废。
2.4变压器回复电压绝缘老化诊断技术
在此外回复电压法对变压器绝缘老化进行诊断时，必须将被试品退出运行，将各绕组三相分 别短路，红夹接到被试侧绕组的短接点；其它非被试侧绕组（包括未接地的中性点）连同变压器外壳一点接地，将黑夹接到该接地公共点。在一般情况下，应将高电压绕组线路进行接地操作，将整个低压线路绕组作为整个电压的加压端，如果在测试过程中出现，电压不稳定或者电压不足的情况，就应当对高压绝缘线路进行测试，因为高压绕组的匝数比低压绕组 多，容易引入各种干扰。但这也有例外的情况，比如低压侧同发电机出线电缆连在一起，很 难拆开，或其它情况低压侧更可能引入干扰，则将低压侧连同变压器外壳短路接地，而对高压侧施加电压。
3结束语
随着我国经济的再次飞速发展，为了全面的保证居民生活以及工业用电的正常使用，国家对于电力工程建设的投资将会更大，变压器作为电力工程的重要组成部分，相关技术人员一定要做好其绝缘老化诊断工作。不断提高我国电力工程供电安全水平。
参考文献
[1]马志钦.变压器油纸绝缘的频域介电响应特性与绝缘状态评估方法研究[D].重庆大学，2012.
[2]王小维.基于局部放电特征与遗传反向传播神经网络的油纸绝缘老化诊断[D].重庆大学，2009.
[3]袁磊.基于柱—板模型放电特征的油纸绝缘老化阶段识别方法研究[D].重庆大学，2013.
[4]贡春艳.极化去极化电流法和回复电压法融合的油纸绝缘老化状态评估[D].重庆大学，2013.
关键词：变压器；绝缘；老化；诊断技术
0引言
随着我国市场经济的快速发展，人们生活水平的不断提高。如何实现优质、安全的供电已经成为人们比较关注的热门话题之一。但是，相关的数据表明在一九九九年至二零零九年这十年期间，我国有大约三分之一的电力系统事故是由于电力设备损坏所造成的，这些损坏的电力设备当中变压器的绝缘老化占到总损坏设备的一半以上，可见现阶段国内变压器的绝缘老化问题已经严重影响到我国电力系统的正常供电。如果能够在变压器绝缘老化损坏的初期实现对于变压器绝缘老化问题的全面诊断，这将在很大程度上保证电力系统的正常供电，降低电力系统运行的风险。
1变压器的绝缘老化的相关机理
1.1变压器所含油液的老化机理
變压器是一种由芳香烃、环烷烃、烷烃以及一定质量的碳氧化物组成的一种混合物，在常压常温的环境条件下，一般不会发生热分解，但是会与空气的氧气发生缓慢的氧化反应。此外，如果在发生氧化反应的过程中有水的加入，将大大增快变压器油液的氧化速度。随着氧化反应的不断进行，会生成成分复杂的酸性氧化物，这种酸性氧化物对于变压器的硬件设备带来的腐蚀作用也是非常大的。此外，在整个油液的氧化反应过程中会产生一定量的一氧化碳和二氧化碳以及少量的烃类化合物，随着氧化反应过程中热量的不断释放，这些少量的烃类化合物内部的碳氧键、碳氢键以及碳碳键会发生一定程度的断裂，随着碳氧键、碳氢键以及碳碳键的持续断裂，会产生一定量的自由基原子，这些自由基原子又可以通过复杂的化学反应，结合成为不同种类的低分子量烃类化合物。通过相关的化学研究表明，重新生成的低分子量烃类化合物对于上述复杂的化学反应有着一定的催化作用，这种催化作用加速了变压器中所含油液的老化，使得变压器中的油液老化进入到一种恶性循环的状态。
1.2变压器中固体绝缘物体的老化机理
变压器中所含的固体绝缘物质主要是绝缘纸，这种绝缘纸主要是由纤维素所组成，变压器所含固体绝缘物体的老化过程就是其内部绝缘纸纤维素的分解过程，其老化的主要方式有两类，其一就是纤维素的水解过程，纤维素的水解过程主要受到酸和水等相关物质的影响，同时，变压器油中的酸起着触媒的作用，能够降低纤维素配糖键断裂的活化能，加速水解的反应速度。其二就是氧化分解，纤维素的氧化分解主要是其与空气中的氧接触的氧化分解。
2变压器老化具体诊断技术方法
2.1高效油液相色分析方法
高效油液相色分析方法主要针对变压器所含绝缘油中的糠醛具体含量分析方法。变压器油液中的糠醛是由变压器内部组成绝缘纸的纤维素在受到氧气、水分以及高温的综合影响下产生氧化分解，分解形成的小分子烃类化合物，这种小分子烃类化合物的主要成分就是糠醛。现阶段对于变压器不同的工作年份中糠醛的含量判断的标准如下表1所示：
糠醛测定法之所以被广泛应用于绝缘老化分析，首先是因为它适合于在线监测，，其次是因为
糠醛含量与聚合度之间存在对应关系式：
二者之间的相关系数为0.987，因此，借助糠醛分析可近似地估算绝缘纸的平均聚合度。在一般情况下，如果变压器油液中的糠醛含量大于等于零点五毫克每升，变压器绝缘寿命处于中期的水平；如果变压器中糠醛的含量达到一毫克每升至两毫升每升之间，此时变压器绝缘的整体寿命已经达到非常劣化的状态；当变压器所含油液中糠醛含量大于等于四毫升每升时，变压器绝缘已经达到报废的标准，这类变压器应当立刻停止使用，电力部门应当给变压器进行更换。但是，在对变压器油液中糠醛所含量进行测量的过程中，我们应当注意到，用该方法所测量得到的糠醛含量会小于变压器所产生的真实糠醛含量，因为在对变压器油液进行换油以及滤油操作时会出现糠醛随着油液的流失而流失的情况，此外，变压器中的净油器以及热虹吸器在变压器工作过程中会对油液中的糠醛有不同程度的吸附，使得油液中所含的糠醛含量降低。
2.2气色相谱对一氧化碳和二氧化碳分析方法
变压器绝缘老化的主要表现特征就是其绝缘纸整体的机械性能降低。其绝缘体整体机械性能降低的主要原因来源于绝缘纸主要组成成分纤维素的降解，在纤维素的降解过程中会产生一定量的一氧化碳和二氧化碳，所以在对变压器绝缘老化程度进行诊断时，我们可以对一氧化碳和二氧化碳的产生量进行检测。在检测的过程中，检测人员应当注意到，变压器产生的一氧化碳和二氧化碳的量除了与纤维素的降解有关以外，还与变压器实际的工作年限以及变压器的内部结构、变压器日常工作载荷等相关的因素有关。在进行老化诊断的过程中，仅仅以一氧化碳和二氧化碳的产生量以及两者产生量的比值来诊断，往往会带来较大的误差。所以，在进行实际诊断过程中，这种一氧化碳和二氧化碳分析方法，仅仅作为变压器绝缘老化诊断的参考。
2.3变压器内部绝缘纸聚合度测试
现阶段在所有变压器绝缘老化诊断方法技术当中，变压器内部绝缘纸聚合度测试技术是最为可靠、最为准确有效的方法之一。刚出厂的新变压器内部的绝缘纸的聚合度在一千左右，但是随着变压器的不断使用，内部绝缘纸组成成分的不断降解（主要是纤维素的降解），变压器绝缘纸的聚合度会发生大幅度的下降。根据相关的绝缘纸聚合度测试的实验和相关的实际均表明，当绝缘纸聚合度下降到二百五十上下时，绝缘纸整体的机械强度不足全新绝缘纸的一半，如果此时变压器受到外部稍微强烈的冲击力，就可能引起非常严重的变压器损伤事故。所以现阶段，国家电网规定当变压器内部绝缘纸的抗拉强度不足新变压器绝缘纸抗拉强度的百分之六十时，整个变压器视为报废。
2.4变压器回复电压绝缘老化诊断技术
在此外回复电压法对变压器绝缘老化进行诊断时，必须将被试品退出运行，将各绕组三相分 别短路，红夹接到被试侧绕组的短接点；其它非被试侧绕组（包括未接地的中性点）连同变压器外壳一点接地，将黑夹接到该接地公共点。在一般情况下，应将高电压绕组线路进行接地操作，将整个低压线路绕组作为整个电压的加压端，如果在测试过程中出现，电压不稳定或者电压不足的情况，就应当对高压绝缘线路进行测试，因为高压绕组的匝数比低压绕组 多，容易引入各种干扰。但这也有例外的情况，比如低压侧同发电机出线电缆连在一起，很 难拆开，或其它情况低压侧更可能引入干扰，则将低压侧连同变压器外壳短路接地，而对高压侧施加电压。
3结束语
随着我国经济的再次飞速发展，为了全面的保证居民生活以及工业用电的正常使用，国家对于电力工程建设的投资将会更大，变压器作为电力工程的重要组成部分，相关技术人员一定要做好其绝缘老化诊断工作。不断提高我国电力工程供电安全水平。
参考文献
[1]马志钦.变压器油纸绝缘的频域介电响应特性与绝缘状态评估方法研究[D].重庆大学，2012.
[2]王小维.基于局部放电特征与遗传反向传播神经网络的油纸绝缘老化诊断[D].重庆大学，2009.
[3]袁磊.基于柱—板模型放电特征的油纸绝缘老化阶段识别方法研究[D].重庆大学，2013.
[4]贡春艳.极化去极化电流法和回复电压法融合的油纸绝缘老化状态评估[D].重庆大学，2013.