表1統計臺次的分布廠家沈變西變保變合計220kV1093958500kV1031528總計20125486備注含故障5臺次含故障1臺次?含故障6臺次故障判斷進行了討論，提出了故障判斷允許極限值。

　　1刖目變壓器溫升試驗時進行油中溶氣分析，可以判斷其內部有無因電流或漏磁引起的過熱故障。作為對試驗的要求和判斷的指南，國際大電網會議（CIGRE）已有相應的建議1，2（以下簡稱“CIGRE建議”。國內也有類似的導則3.但CIGRE建議通用于各個廠家、各種類型和不同大小的變壓器，其故障判斷限值范圍很大，且以氣體體積分數！L/L為單位。這對大型變壓器，特別是對大型換流變壓器和平波電抗器不合適，因后者油量大、紙絕緣厚，即使變壓器存在故障，在溫升試驗的短時間內也不會出現高體積分數的特征氣體。在三峽直流工程設備驗收中就遇到了這一問題。為此，北京網聯直流工程咨詢公司在2000年~2001年對換流變壓器和平波電抗器溫升試驗油中溶氣分析結果判斷問題進行了研究。作為該項研究的內容之一，對國內三大變壓器生產企業（沈變、西變和保變）近年來生產的220kV~500kV變壓器溫升試驗油中溶氣分析數據作了調查、統計和分析，并對故障判斷問題進行了討論，對國內生產的大型換流變壓器和平波電抗器故障判斷提出了允許限值的建議。調查結果也為一般大型變壓器溫升試驗故障判斷提供了有益的。調查工作得到上述企業有關領導和專家的大力支持和協助，在此深表感謝。

　　2油中溶氣分析數據器共86臺次，其分布見表1.變壓器單臺容量為8MVA.723MVA，平均為193MVA；油量為13t~81t，平均為38.7t.由86臺次變壓器溫升試驗前后油中溶氣分析數據得出各氣體增長率分類統計結果見表2及表3.統計時將86臺變壓器分為3類：A類：6臺次，總烴增長率過高，判斷且已證實為有局部油中過熱故障；氣體增長率為溫升試驗前、后氣體增量除以試驗持續時間。表中試驗持續時間為8h~19h，大多數為12h，比較后一次取樣在試驗后24h內。

　　共統計7種特征氣體，如表2所示。在此基礎白繞組在浸漆前的溫度一般應為45°C~60°C比較好。繞組浸完后，滴干要持續1<使溶劑盡量揮發。

　　在涼干過程中，盡量清除漆瘤、漆疤。入爐烘干時注意首先低溫，爾后逐漸升溫，使溶劑漸漸揮發，即70°C~80°C，3h~4h；105°C~115°C，10h~12h.當然高溫段可根據繞組干燥的程度延長或縮短。為了提高絕緣的浸潰能力，漆的粘度一般控制在16~20（4號杯）。

　　王樹森表2三廠溫升試驗油中溶氣分析特征氣體增長率數據統計統計對象項目容量油質量/t時間H2增長CH4增長CH！增長CO增長CO2增長增長率全部86臺（A類+B類+C類）比較大值比較小值平均值標準差無故障77臺（C類）比較大值比較小值平均值標準差沈、西變無故障23臺（C類）比較大值比較小值平均值標準差保變無故障54臺（C類）比較大值比較小值平均值標準差表3故障變壓器6臺（A類）和C0過高變壓器3臺（B類）數據及統計統計對象項目容量油質量/t時間H2增長CH4增長CO增長CO2增長增長率故障變壓器6臺（A類）比較大值比較小值平均值標準差壓器3臺（B類）比較大值比較小值平均值標準差注：存在過熱故障；設計尺寸小，溫度高。

　　CIGRE建議中油中氣體含量以！L/L作單位，因而影響溫升產氣率的一個重要因素是變壓器的油量。在同一故障氣體總量條件下，變壓器越大，油中氣體體積分數越低。在考慮故障判斷允許限值時，大型變壓器應取較低值。

　　影響溫升產氣的另一個重要因素是油中含氧量。對于C0和C02尤其如此。變壓器組裝后注入經過處理的合格變壓器油，再作熱油循環和真空處理。如果變壓器試驗時是全密封的，則油中含氧量甚低，大約在幾百！L/L的水平（保變）。但如果變壓器試驗時油是“敞開”的，例如用一只開放的油罐代替儲油柜（沈變、西變），則油中可能溶入空氣。據沈變、西變經驗，溫升試驗時，油中含氣量在2.0%左右，理論上估計含氧量可達6400！L/L.有鑒于此，對沈、西、保三企業分別作了統計（表2）。

　　影響溫升產氣的因素還有變壓器材質（油、紙）和制造工藝。這方面的問題很復雜，沈、西、保三企業使用的材質大體相同，本次調查未作深入考慮。

　　3對統計結果的分析3.1烴類氣體CxHy增長率高是溫升試驗時油中存在過熱故障比較靈敏的指標為86臺次變壓器的總烴增長率與其累積出現概率（以百分數表示的臺次）的關系。有93%的變壓器（80臺次，表2）的總烴增長率小于2.7（！LL0l）/d（以下單位省略），這些變壓器沒有油中過熱故障。而有7%的變壓器（6臺次，表3）的總烴增長率為23.4~126.1，這些變壓器存在油中過熱故障。可見無故障者總烴增長率比有故障者低一個數量級以上。因烴類氣體主要是由油裂解而產生的，故總烴增長率高提供了油中過熱故障比較靈敏、比較可靠的判據。

　　如果把變壓器溫升試驗時產生的特征氣體值視為一隨機量，并假定其服從正態分布，通過統計其平均值和標準差，便可估計其出現概率。統計的臺數愈多，所得結果的置信度愈高。一個合理的判斷標準，應能使無故障者被判為合格的概率和有故障者被判為不合格的概率都足夠高。可從以下兩方面來看如何合理選取總烴判斷允許限值。一方面，根據77臺無故障變壓器統計結果，總烴增長率平于此值的無故障概率大于99.9%；另一方面，根據6臺有故障變壓器的總烴增長率統計數據（=62.5，"=35.7/小于2.2的無故障概率僅大于95.4%（相當于平均值62.5-1.69"）。兩組數據結論不一致的原因是后者統計的臺次太少，標準差太大，置信度過低，故按無故障數據較為合理。考慮到影響產氣特性的因素很多，以及不同試驗室測試結果的分散性大等原因，作為總烴增長率判斷標準，建議取5. CIGRE建議中規定H2+總烴（除C2H2外）增長率的故障判斷標準為：判據I<48，判據<120（超過判據I，運行中監測；超過判據，檢查原因）。在表2中，有、無故障“H2+總烴”增長率平均值之比為83.1/4.1"20，而總烴為62.5/0.4"156.因而用“H2+總烴”作故障判據遠不如用總烴靈敏、可靠。

　　3.2烴類氣體中C2H4的出現及其增長率也是油中存在過熱故障的重要判據根據油受熱產氣原理<4=，隨著溫度的升高，油中首先出現CH4；溫度較高時出現C2H6；溫度達300> ~500>時，C2H4出現并隨著溫度增加而增長，C2H4與+2之比由小于1逐漸變為大于1.只有當油中發生放電火花或電弧時才有C2H2生成，其溫度約在800>以上。一般溫升試驗時的熱故障溫度達不到這一數值，故表2、表3中無論有、無故障，C2H2都是0，而有故障時出現了相當高的C2H6和C2H4.2C2H"實際上是C2H6和C2H4之和，其增長率為8.5~72.7，平均為37.4，其中C2H4增長率為8.5~62.0，平均為32.6，C2H/C2H6遠大于1，這說明這些油中熱故障源溫度超過300>.另一方面，沒有過熱故障的80臺B類和C類變壓器，除1臺C2H6增長率為1.8，1臺C2H4增長率為0.1外，其余各臺C2H6X2H4的增長率均為零。

　　由此可見，2C2H"增長率，特別是C2H4的增長率是判斷變壓器有無過熱故障的重要指標，且對故障判斷，C2H4比C2H6更重要。建議對大型變壓器將油中含C2H4取1作為是否有故障的判斷標準。

　　CIGRE建議中只將C2H2增長率作為故障判據（判據I、相同：小于比較大測試分散性/而C2H6、C2H4不單獨作為判據。但調查數據表明，對變壓器溫升試驗，用C2H2作判據無意義，用C2H4作判據靈敏、可靠。

　　3.3關于CO和C2的增長率為CO和C2增長率的出現概率（臺次），圖中標明了有故障的A類變壓器。可見，按變壓器油中烴類氣體體積分數判為有故障的A類變壓器，其C0和C0增長率并不較其它變壓器顯得突出。

　　原因是這些故障主要涉及油，不涉及大量的紙，C0和C0對故障不能提供什么信息。

　　但是，C0及C0增長率對發現涉及大量紙纖維熱故障則有重要作用。當熱故障源上面覆蓋有較厚的紙層時（例如換流變壓器），由于溫升試驗時間短，若熱源溫度不太高，則紙層以外的油不會劇烈產氣。此時，指示故障的氣體將主要是C0及C0，而烴類氣體不多。這種類型故障，要么是局部紙中高溫過熱，要么是較大面積紙中導體溫度較高。后一情況下變壓器溫升可能異常，對運行壽命不利。因此，對溫升試驗中變壓器油中總烴不高而C0及C0高的現象不可掉以輕心。由表1可見，86臺變89.9，=104.8.有2臺次變壓器C0增長率超過！+3！，其中一臺CO增長率也超過了！+3！。另一臺的CO增長率為64.9，廠家懷疑因設計尺寸緊湊可能存在過熱。因此，將這3臺CO或CO增長率過高的變壓器作為“B類”進行統計。除A類和B類外，剩下77臺無故障、無CO或CO增長率過高的變壓器，CO增長率！

　　增長率！=106.6，=71.7.因此，建議對大型變壓器以30（小于此值的概率為92%）作為判斷CO是否過高的依據。

　　因無論有、無故障，C2/CO（分別為5.8和6.1）都很接近，故C2可不另設判據。

　　CIGRE建議中CO及C2增長率都作為故障判據中的故障判據對大型換流變壓器和平波電抗器不合適，因此對這些產品的故障判斷提出以下建議（當然，其對一般變壓器也有價值）：（1）判斷故障用特征氣體采用總烴、c2h4和平均值□比較大值（2）總烴增長率是判斷油中過熱故障的主要依據。判斷允許值建議取5.）02的出現，以及C2H/CH>1，也是油中局部過熱故障的重要判據。C2H4增長率允許值建議取1. C0和CO主要來自纖維受熱分解，而與油中過熱故障無明顯關系。C0增長率高應作為判斷大量纖維過熱的必要和充分條件，建議C0允許值變壓器油量、油中含氧量、變壓器冷卻方式等對故障特征氣體增長率有顯著影響，判斷時還要根據具體情況和實踐經驗。對特大型變壓器（例如油量在80t以上）應取更低的限值。