配電變壓器的老化原因有電場(chǎng)、熱、光、水、鹽等。老化的表現(xiàn)形式中，以絕緣強(qiáng)度下降最為突出。下面闡述應(yīng)用FMEA(老化形式及影響分析)法在線診斷柱上變壓器老化的技術(shù)。?

　　一 FMEA法原理

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　　? 首先根據(jù)變壓器的結(jié)構(gòu)及材料找出老化的所有形式，研究老化的主要原因和對(duì)變壓器材料的影響。然后按表1～3的標(biāo)準(zhǔn)，分別評(píng)出“出現(xiàn)頻率”、“嚴(yán)重程度”.“檢查難易程度”，選定出“危險(xiǎn)性級(jí)別”是由上述三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分?jǐn)?shù)乘積來(lái)評(píng)定。柱上變壓器的FMEA法示于表4.在表上造定“危險(xiǎn)性級(jí)別”高的老化方式用“○”符號(hào)表示。由表中可見(jiàn)，“危險(xiǎn)性級(jí)別”高的老化材料是絕緣紙和絕緣油.?

　　二、老化過(guò)程

　　線圈的絕緣紙是由纖維分子構(gòu)成的;由于熱和氧氣的作用而老化。在老化過(guò)程中，纖維的分子低分子變化，平均聚合度降低而產(chǎn)生CO2、CO和H2O等。?

　　絕緣油因氧氣的存在而變化，另一方面由于油溫上升以及和銅、鐵等金屬的接觸而更加速老化進(jìn)程，結(jié)果分解出氣體和產(chǎn)生油渣。?

　　由于絕緣紙和絕緣油的上述老化，于是在油中便溶解和懸浮著表5的生成物。?

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為了尋找在線檢測(cè)老化的方法，將組成柱上變壓器的材料——絕緣紙、線圈、鐵芯等，按實(shí)物同一比例密封于容器內(nèi)，進(jìn)行加速熱老化試驗(yàn)，觀察絕緣紙的熱老化特性及溶于油中的氣體的變化情況.試驗(yàn)條件：a)加熱溫度125℃，b)加熱時(shí)間2個(gè)月; 4個(gè)月、 6個(gè)月。試驗(yàn)方法，將3個(gè)取樣裝入恒溫槽內(nèi)加熱，經(jīng)2個(gè)月、4個(gè)月、6個(gè)月時(shí)間分別取出一個(gè)取樣、測(cè)定絕緣紙、絕緣油以及老化生成物的特性變化情況。另外將一個(gè)取樣在常溫放置2個(gè)月后進(jìn)行與加熱取樣相同的測(cè)試，其結(jié)果作為0個(gè)月的初始值。?

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著熱老化時(shí)間加長(zhǎng)，絕緣油的酸值明顯增大，但看不出擊穿電壓有明顯下降的趨勢(shì)，而且試樣之間無(wú)多大區(qū)別。絕緣紙的拉伸強(qiáng)度，聚合度都下降，但擊穿電壓基本不降低。CO2+CO的生成量明顯增加。

　　通常，絕緣紙的聚合度到達(dá)20%時(shí)，低的機(jī)械強(qiáng)度就基本消失了，因此可將此值作為壽命標(biāo)準(zhǔn)。但考慮到安全裕量，實(shí)際上是以聚合度為30%作為判斷老化的標(biāo)準(zhǔn)。

　　為測(cè)定絕緣紙的聚合度而從運(yùn)行著的變壓器中取出絕緣紙是不可能的。但是，在熱老化時(shí)生成的氣體則是很容易知道的。根據(jù)多種研究證明，CO2，CO的生成量和絕緣紙的聚合度有非常密切的關(guān)系。因此，可利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)CO2、CO的生成量來(lái)?yè)Q算聚合度.其結(jié)果是聚合度為30%時(shí)，對(duì)應(yīng)的CO2十CO的生成量是1.0ml/g(毫升/克)。因此，可以1.0ml/g作為判斷老化的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，變壓器老化的在線檢測(cè)，只要檢測(cè)老化過(guò)程中CO2+ CO的生成量就可以了.

?三、柱上變壓器老化的在線檢測(cè)?

　　研究的結(jié)果表明：超聲波傳感器和CT能檢測(cè)變壓器的局部放電，接觸燃燒式氣體傳感器可檢測(cè)老化過(guò)程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w.?

　　將超聲波傳感器安裝在變壓器油箱外側(cè)。或?qū)T安裝在接地線上檢測(cè)局部放電，都用MCA(多路分析儀)測(cè)定和分析局部放電時(shí)峰值達(dá)到電暈電平的放電脈沖的出現(xiàn)個(gè)數(shù)。用這種方法診斷了安裝使用很久的變壓器的老化，然后將其中9臺(tái)拆下并解體調(diào)查，其結(jié)果示于表6。由此可見(jiàn)，這種方法是精度較高的一種診斷技術(shù)。

將手提接觸燃燒式氣體傳感器與變壓器的排油管連接，由本傳感器檢測(cè)出從高分子膜分離出來(lái)的 6種氣體( H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO)，根據(jù)這 6種成分的氣體的絕對(duì)量有無(wú)異常，各成分的比例和CO的量，用微型計(jì)算機(jī)便可推算出變壓器的異常狀態(tài)。由于本傳感器使用高分子透氣膜分離溶解于油中的氣體，因而需要一定的時(shí)間(約一周)，但結(jié)果表明，用本方法的測(cè)量精度和色譜分析裝置的測(cè)量精度是相同的，詳見(jiàn)附圖。?

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??????? 上述利用局部放電和可燃性氣體傳感器的柱上變壓器老化在線診斷技術(shù)，在老化過(guò)程中檢測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象，從而預(yù)測(cè)變壓器的老化是可行的。但今后還要進(jìn)一步研究提高局部放電的診斷精度。