[发明专利]一种基于油色谱的变压器安全状态评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及输变电设备安全与可靠性评估领域，特别是涉及一种基于油色谱的变压器安全状态评估方法。

背景技术

电力变压器的绝缘与冷却油介质在运行环境作用下会产生物理及化学变化，裂解产生少量可燃气体如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢气以及一氧化碳和二氧化碳等。这些溶解在油介质中的气体组分与含量在一定程度上反映了变压器绝缘老化或(潜在)故障的程度。

目前，国内外电力行业实践中，普遍采用DGA法(Dissolvedgasanalysis,溶解气体分析法)对变压器进行安全分析，即通过分析浸油样本中的溶解气体体积浓度来判断变压器的安全状态等级。具体来说，DGA法通过监测和试验统计方法，设置各种溶解气体体积浓度的设备安全等级阈值，采用上限原则比照各溶解气体含量，只要某一种特征气体或总特征气体体积浓度值介于某安全等级上下限阈值之间，则判定变压器设备处于该安全等级。

然而，DGA法在具体应用时，存在设定的阈值较多、计算逻辑较为复杂，而且对各种不同类型的变压器故障所导致的安全状态反应灵敏度不高的缺陷。因此，需要对评估变压器安全状态的方法，进一步进行研究，以期达到能够更高效、更简便地实现对变压器安全状态进行判断的目的。

发明内容

本发明实施例中提供了一种油色谱变压器安全状态评估方法，以解决现有技术中存在的对变压器安全状态评估方法中设定的阈值较多、计算逻辑复杂，对各类变压器故障导致的安全状态反应灵敏度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明实施例公开的一种基于油色谱的变压器安全状态评估方法，包括以下几个步骤:根据变压器内的氮氧比率，确定变压器的含氧类型；根据变压器的含氧类型，获取预先设定的故障能量强度阈值L₁、L₂和L₃；获取变压器中甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的溶解含量，分别为X1、X2、X3和X4，并根据X1、X2、X3和X4，计算故障能量强度P；根据L₁、L₂、L₃和P，计算变压器故障能量强度指数PI；根据PI，判定变压器安全状态。

优选的，根据变压器内的氮氧比率，确定变压器的含氧类型，包括：获取变压器内的氧气和氮气的溶解量；计算氮气与氧气的氮氧比率；根据变压器中预设的氮氧比率阈值，判断变压器的含氧类型，其中，如果氮氧比率大于氮氧比率阈值，则变压器为低含氧变压器，或者，如果氮氧比率小于氮氧比率阈值，则变压器为高含氧变压器。

优选的，根据变压器的含氧类型，获取预先设定的故障能量强度阈值L₁、L₂和L₃，包括：变压器的含氧类型包括低含氧和高含氧类型，变压器包括低含氧变压器和高含氧变压器；预先设定有与低含氧变压器和高含氧变压器分别对应的故障能量强度阈值；获取与变压器的含氧类型相对应的故障能量强度阈值L₁、L₂和L₃。

优选的，根据X1、X2、X3和X4，计算故障能量强度P，包括：根据X1、X2、X3和X4，利用故障能量强度计算公式计算故障能量强度P，其中，故障能量强度计算公式为P＝(77.7X₁+93.5X₂+104.1X₃+278.3X₄)/(22.4×10³)。

优选的，根据X1、X2、X3和X4，计算故障能量强度P，还包括：如果变压器中溶解气体含量X1、X2、X3和X4测定时温度为T摄氏度，则利用P＝(77.7X₁+93.5X₂+104.1X₃+278.3X₄)/(22.4×10³)*273/(273+T)，计算故障能量强度P，其中，所述T为测定气体时的华氏温度。