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SF_6气体绝缘变压器故障诊断分析

文档名称:SF_6气体绝缘变压器故障诊断分析
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文档名称:SF_6气体绝缘变压器故障诊断分析
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上传者:layte
添加时间:2019/09/26
内容摘要:
第46卷第5期

Vol 46 No 5
2009年5月
ITRANSFORMIER
May
2009
SF。气体绝缘变压器故障诊断分析
涛12,刘永,方玉林,姚强
(1.重庆电力科学试验研究院,重庆400015;2.重庆大学,重庆400044;
3.重庆市电力公司,重庆400014)
摘要:分析了SF。气体绝缘变压器故障机理,提出了采用特征气体杂质检测和电气试验相结合的故障诊断方法,并
基于故障实例进行了诊断和验证。
关键词:变压器:故障诊断:特征气体
中图分类号:TM406
文献标识码:B
文章编号:1001-8425(2009)05-0067-03
Diagnosis Analysis of Sfo-insulated Transformer Fault
CHANG Tao, LIU Yong, FANG Yu-lin , YAO Qiang
1. Chongqing Electric Power Test & Research Institute, Chongqing 400015, China
2. Chongqing University, Chongqing 400044, China, 3. Chongqing Electric Power
Company, Chongqing 400014, China
Abstract: The fault mechanism of Sfe-insulated transformer is analyzed. The fault diagno
sis method of characteristic gasses testing and electric testing is presented. The method
is analyzed and validated based on examples
Key words: Transformer; Fault diagnosis; Characteristic gas
1前言
体采样、检测方法及判断标准等尚未形成规范,因
此,探索S变压器故障诊断方法对于SF。变压器
SF。气体绝缘変压器( Gas Insulated Trans-安全运行很有意义。
former,简称GII)在安全性、可靠性及设备的环境兼
容性等方面具有显著的优势,特别是为大都市密集2SF气体绝缘故障机理
商用建筑供电带来了方便。我国从1984年对GT
在SF。变压器中,促使SF。气体分解的放电形
进行开发研制工作,并于近年进口了相当数量的式根据放电过程中耗能的大小可分为三种类型:电
CT,北京、上海等地应用相对较早,重庆市电力公弧放电、火花放电和电晕放电或局部放电。电弧放电
司目前已投运9台GIT。随着CII的推广应用,为了主要是由于设备发生短路故障引起的,火花放电是
保证其安全可靠运行,关于GT故障诊断方面的研一种气隙间极短时间的电容性放电,能量较低,产生
究逐渐成为关注的重点。
分解产物与电弧放电产生的分解产物有明显的差
变压器在运行中可能会发生过热、局部放电、闪异。SF。变压器内部的另外一种放电形式是电晕放
络和电孤等故障,对于油浸变压器通常采用气相色电或局部放电,长时间的电晕放电或局部放电会导
谱法分析故障产生出来的CH4、C2H6C2H2和H2等致分解产物的积累。除了上述三种能够引起SF。气
特征气体来进行故障判断。而SF。气体绝缘变压器体分解的主要放电过程外,过热作用也会促使SF
以SF,作为绝缘介质,在设备內部存在故障的情况气体分解。SF。气体在电或者热的作用下会发生分
下,如出现过热、放电等故障时,也会产生HF、C4、解,其分解作用机理如图1所示,通过分析S6气体
SOF2、SO2F2、SOF4、S2Fo、S2FaO、SO2及SF等杂质。因的分解机理,可以了解不同性质的故障可能产生的
而,检测特征气体的含量是SF气体变压器故障诊特征杂质。
断的有效方法由于S変歴器应関时间不长对气 lishing()在上述四种故障形式下都能检測出S0R和
变器
第46卷
(1)气相色谱采用TCD和PD检
L- SO,F
测器串联切换流程(选用 Porapakqs色
谱分析柱)可以检测空气、CF4、SF。、CO2、
Sh
HA0-s01+2HESO2F2、SOF2和SO2含量
(2)气相色谱采用TCD检测器(选
H,O
SOF,+2HE
用TDX-01色谱分析柱)可以检测CO
+H,O
502 +2HF
含量。
SO,F
(3)检测管技术比较适用于现场快
速检测,可以检测H、CO和SO2等杂质
SOF4??+HAO--??S0)F21+2HF
含量。
反应快
反应慢
4故障诊断实例
非常不稳定
□稳定成分
通过检测SF。气体中特征气体含
图1SF6气体分解机理
量,可以及时、有效地对GII运行状况
Fig 1 Mechanism of SF decomposition
作出初步的定性结论,然后有针对性地
进行电气试验,综合气体分析和电气试
O2F2,但在电弧和热分解过程中,SOF2是主要分解验结果、变压器的背景资料(変压器的容量、电压等
产物,虽然电弧、火花和电晕放电都能产生SO2F2,但级、型号、安装地点、投运时间和维修使用情况)、外
在火花和电晕放电中,SO2R2与SOF2的比率较高,火部检查及预防性试验等历史信息数据,进而对CIT
花和电晕放电较电弧放电更容易产生SO2F2,综合比运行状况进行综合分析,判断変压器的绝缘状况、故
较SOF2和SO2F2的含量,可以判断内部故障的放电障类型、故障可能部位,并向运行人员提出合理的建
性质。

(2)SO2一般是由SOF2和水分反应生成的,当
2008年7月12日,重庆某SF6气体绝缘主变
SOF2达到一定含量时,在热分解条件下,能够检测玉器差动保护动作。事故发生时天气情况良好,无风
出SO2,其最大的可能是金属性过热故障。
雨雷电情况该变压器于2007年11月投运,额定容
(3)CF4在一般的SF。气体中均不同程度的存量31500kVA,额定电压110kV,冷却方式GNAN
在,但如果检测到其含量较原始值有较大增加时则GDAN
内部的放电性故障可能涉及到固体绝缘材料。
4.1SF气体分析
(4)SF。变压器在正常运行的情况下,由于其运
事故后,首先对该主变气体进行了检测,发现气
行温度较高,会产生C0和CO2,但如果变压器在正体中出现CF4和HF故障气体,通过与以前试验数
常运行中,CO和CO2的含量异常增加,则可能存在据对比发现,该主変气体中发现CF4和HF,同时CO
内部故障,且故障涉及固体绝缘材料。
及CO2气体含量较明显的增加,表1为历次气体分
(5)低硫氟化物在有水分存在的情况下会产生析试验数据
HF,但由于其不稳定性,不容易检出,一旦检出,可
由表1数据可知,HF的产生表明设备内部存在
以判断设备内部存在潜伏性故障。
故障:CF4的产生表明故障性质应为放电性故障,同
6)在设备内部存在的故障的情况下可能还会时故障可能涉及到固体绝缘;CO及CO2气体含量
生成诸如SF4
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