摘要：变压器在运行当中，随着时间的推移会发生固体绝缘老化的现象。对固体绝缘老化进行有效的诊断，不但能够及时发现固体绝缘故障，同时还能够采取有针对的解决措施予以应对，避免变压器在运行当中因绝缘老化引发运行故障。因此，我们应当结合变压器的运行实际，对变压器固体绝缘老化的机理进行认真分析，并以此为基础探讨变压器固体绝缘老化状态的诊断方法，提高诊断的针对性和有效性，满足诊断需要，提高变压器运行的安全性和平衡性。
关键词：变压器；固体绝缘；老化状态诊断；方法分析
引言
从变压器的运行来看，固体绝缘老化是一种重要的质量缺陷，在变压器运行过程当中，如何有效的检测和诊断固体绝缘老化，避免故障的发生，对变压器的安全稳定运行而言具有重要意义。结合当前变压器的运行实际，在固体绝缘老化的检测过程当中，首先应当明确固体绝老化的机理以及固体绝老化的特点，以此为基础采用有针对性的诊断方法，对变压器的固体绝缘老化进行有效的诊断，提高诊断效果，确保变压器固体绝缘老化问题得到提前发现和治理。
一、变压器固体绝缘老化的机理
（一）变压器油的老化机理
目前在变压器运行过程当中，变压器油容易出现老化的现象，变压器油的成分主要是烷烃、环烷烃、芳香烃等组成的混合物，在正常的温度下变压器油呈现稳定状态，能够在变压器的运行当中提供必要的导电支持。但是随着变压器的不断运行和运行时间的延长，变压器中的油脂会逐渐发生变化。主要原因是变压器油中的杂质开始增多，或者变压器油中混入空气，导致整个变压器油的成分发生变化。一旦变压器油发生变化，整个变压器的运行状态会受到影响，特别是变压器油会加速老化，整个变压器油的使用寿命会大大缩短。在变压器运行中，变压器油本身含有一定的杂质，但是其杂质在可控的范围之内，一旦外界杂质进入变压器油中，或者空气进入到变压器的油中，那么整个变压器油的性质就会发生变化。因此，变压器油的老化机理主要是因为杂质的影响以及空气的影响。防止变压器有进气以及有效处理变压器油中的杂质，是提高变压器使用寿命的关键[1]。
（二）固体绝缘的老化机理
变压器在老化过程中，固体绝缘老化也是一种重要的老化类型，固体绝缘老化主要是指变压器的绝缘纸老化，绝缘纸是变压器的重要固体绝缘材料，其本身的成分是纤维素。固体绝缘的老化主要是指绝缘纸中的纤维素分子发生了降解反应，导致了绝缘纸的绝缘功能逐渐丧失。由于绝缘纸所处的环境在变压器油中，变压器油中的酸对绝缘纸中的纤维素会产生一定的影响，如果变压器油中的成分发生变化，将会触发变压器油酸的变化，进而激发绝缘纸中的纤维素，使绝缘纸中的纤维素发生水解，最终导致绝缘纸老化。绝缘纸老化之后，会导致整个变压器的绝缘功能丧失，使变压器带电对变压器的安全稳定运行产生了非常不利的影响，使变压器的运行受到了较大的威胁。因此，有效解决固体绝缘的老化问题，并提高变压器的安全稳定运行状态，对变压器的故障排除具有重要作用。在实际的运行机理中，我们也应当认真分析固体绝缘老化机理的形成原因及状况，采取有效的措施予以应对[2]。
二、变压器老化的诊断方法
（一）聚合度分析
基于变压器老化的严重性以及老化所带来的重要影响，在变压器老化的过程当中，应当加强对固体绝缘老化的诊断，应当通过具体的方法避免固体绝缘老化线上的发生，一旦出现了固体绝缘老化，应当通过有效诊断的方式，了解其老化的程度，并采取有针对性的措施予以解决。其中聚合度分析是一种重要的分析方法，在固体绝缘老化诊断过程中有着重要的应用。聚合度分析主要是指采用粘度测试法来测定绝缘纸板的聚合度，通过对绝缘纸的聚合度分析，能够得出绝缘纸的聚合度数值，进而在绝缘纸的性质、绝缘纸的生命周期以及绝缘纸的性能方面得出结论。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对绝缘纸的聚合度数值进行分析，我们可以对照绝缘纸的生命状态判断绝缘纸是否已经达到了使用寿命。目前在聚合度分析中，聚合度指标在500左右证明变压器的整体绝缘处于寿命的中期，当聚合度下降到250以下，则证明变压器的绝缘性彻底丧失。因此，聚合度分析是一种有效的诊断方法，诊断准确率相对较高[3]。
（二）油中溶解气体分析
在变压器的绝缘老化诊断过程中，对油中溶解气体进行分析能够掌握变压器油的变化情况，进而对整个固体绝缘的状态进行分析。从目前变压器油的变化情况来看，如果固体绝缘发生异常变化时，在变压器油中会释放出汀类的气体和一氧化碳及二氧化碳，在具体诊断过程当中监测一氧化碳和二氧化碳，并对这两种气体的数值及含量进行分析，能够掌握变压器的变化情况以及固体绝缘的整个状态。通过对一氧化碳和二氧化碳气体的监测和记录，对比气体的数值，找出气体的具体特征，对照标准的数值区间检验固体绝缘的变化趋势。如果一氧化碳二氧化碳的含量相对固定，变化浮动较小则变压器的绝缘老化速度相对较慢，如果一氧化碳和二氧化碳的含量持续增加并呈现快速增加的状态，那么则代表变压器的固体绝缘老化速度加快，整个老化形势比较危险。因此，通过对变压器油溶解气体的分析，我们能够掌握变压器固体绝缘的老化程度，能够对固体绝缘进行有效的分析。
（三）糠醛含量分析
在变压器固体绝缘老化诊断过程中，除了可以对变压器油中的气体进行分析之外，还可以对油中的糠醛含量进行分析，如果油中的糠醛含量发生较大变化，并且糠醛含量的变化趋势较快，则证明整个变压器固体绝缘的老化速度在加快，在检测过程当中可以对糠醛含量进行检查。糠醛含量与绝缘纸的纤维素材料有着直接的关系，糠醛是变压器绝缘纸在老化过程当中分解而产生的物质，对糠醛的数值进行分析，能够把握变压器固体绝缘纸的工作情况和老化程度，如果糠醛的数量持续增加，或糠醛的数量已经超出了规定的标准值，那么则代表糠醛的数值和糠醛的变化趋势已经较为明显。我们可以依据这一变化判断变压器固体绝缘的老化程度。因此，在变压器固体绝缘分析过程当中，我们应当将糠醛含量分析作为一种重要的分析手段来看待，在实际应用过程当中，根据糠醛的含量分析能够检验变压器固体绝缘的老化程度，通过数据对照的方式，对变压器固体绝缘老化程度进行判定，并采取有效的应对方法提高处置效果[4]。
（四）水分分析
在变压器运行过程当中，变压器固体绝缘一旦发生了恶化，会产生大量的水分，水分越多则固体绝缘材料的老化速度越快，水分会催化固体绝缘的老化过程，对水分进行检查，既能够检测出固体绝缘材料的老化程度，同时也能够判断固体绝缘老化的趋势，进而采取有针对性的措施予以解决。在具体判别中，可以采取卡尔费休滴定法，对变压器油中的含水量进行检测。通过油水平衡的公式，能够计算出绝缘纸的含水量，进而判断变压器固体绝缘的老化程度，这一方法在实际应用当中难度较小，应用效果好，能满足固体绝缘老化的诊断需要。
三、结论
基于对变压器固体绝缘的了解，固体绝缘在运行过程当中容易发生老化的现象，如何提高固体绝缘老化的诊断效果，确保固体绝缘老化能够得到有效的避免，对于提高固体绝缘老化控制效果和避免变压器固体绝缘迅速老化具有重要作用。在实际的控制过程中，应当根据固体绝缘的实际情况进行有针对性的判断。通过对固体绝缘老化的判断，能够掌握变压器固体绝缘的老化的基本情况，为后续的维护和检修提供信息支持。
参考文献：
[1] 王广真.变压器真型实验平台及内置式特高频传感器研制[D].华北电力大学，2015年
[2] 李晶.电力变压器绝缘在线监测数据聚合模型及其应用研究[D].昆明理工大学，2014年
[3] 徐霄筱.变压器固体绝缘老化特征产物及检测方法的研究[D].华中科技大学，2013年
[4] 单长星.基于回复电压法的变压器绝缘测试系统的研制及应用[D].西南交通大学，2013年
论文作者:窦体权,黄照祥
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：变压器论文; 固体论文; 糠醛论文; 绝缘纸论文; 氧化碳论文; 含量论文; 过程论文; 《电力设备》2019年第19期论文;