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变压器油中气体分析辅助诊断方法

文档名称:变压器油中气体分析辅助诊断方法
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上传者:荣荣880505
添加时间:2019/05/05
内容摘要:
J
检修维掬
电力安全技术
第15卷(2013年第5期)
ianxiuweihu
变压器油中气体分析辅助诊断方法
张帆
(中国华电香港有限公司,北京100031)
〔摘要〕我国现行的《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(DL/T722-2000提出的三比值
法,是一种依据故障组分气体含量的相对比値,判断变压器不同类型故障的方法,在实际应用中可
以作为初步诊断依据,但这种方法有其应用的局限性。米用一些辅助诊断方法,可对油中气体分析
提供多种判据,便于对故障进行综合诊断,从而更好地指导故障处理。
〔关键词〕变压器油;气体组分;故障类别;辅助诊断
概述
型,以后2种为主。从国内变压器故障类型的统计
结果可看出,运行中的变压器故障主要为过热性故
油浸变压器内部绝缘的主要材料有变压器油和障和高能放电性故障,占全部故障类型的70%以
绝缘纸2种。变压器油是天然石油经过蒸馏、精炼上。当变压器内部存在局部放电时,油裂解产生的
而获得的多种碳化合物组成的混合体,在运行中气体主要是氢和甲烷,在故障温度高于正常运行温
受温度、电场、氧气、水分和铜铁等材料的催化作用,度不多时,产生的气体主要是甲烷;随着故障温度
会发生氧化、裂解和碳化等反应,纸绝缘主要用于的升高,乙烯和乙烷逐渐成为主要特征;在温度高
变压器线圈匝间、层间、线段间的绝缘,是多种纤于1000℃时,例如在电弧弧道温度(3000℃以上)
维素组成的聚合物,其有效裂解温度高于105℃,的作用下,油裂解产生的气体中含有较多的乙快。
完全裂解和碳化温度高于300℃。在其裂解的过程
中,会生成水,同时生成大量的CO和CO2及少2三比值法判断故障类型
量烃类气体
变压器内部故障主要有机械、热和电3种类
我国现行的《变压器油中溶解气体分析和判断
卷称⊙。曲心排母静的静费◆静群每卷静卷梁象静静带静参静動郡静非必鲁静母像带卿像母命静稳群導@障心む
经过3次试验,每次均能准确发令合闻,且同期过跟踪网频(网压)实现并网,取消同期装置自身调
程未超过15s。再次开2号机并网,机组并网情况节功能的方法是行之有效的,避免了同期装置二次
平稳、迅速,同期故障解除。按同样方式对1号机调节可能带来的调节紊乱,保证了高效平稳的同期
调速器进行调整后进行假同期试验,该机同期时间并网目标。但在开机前应确认跟踪功能的投入。
大幅缩短,且机组运行平稳性也有较大提高。
(2)中小型电站在对同期装置进行计划年检
根据上述情况分析,检修公司利用继电保护测时,只需进行装置采样检査及假同期试验(优选整
试仪在短时间内对同期装置反复测试造成该装置损步表或光线示波器),保证并网瞬间并网侧与待并
坏,而检修后并网发电前又未进行假同期试验是造侧电压差满足要求即可。
成此次事故的直接原因。另外,调速器波动偏大
3)对影响同期准确性的相关设备(如断路器
造成该电站长期以来机组并网时间长、平衡性差。电压互感器、同期装置)进行检修后,均必须进行
假同期试验。
3经验总结
(4)调速器空载运行频率波动不宜超过
士0.2H2,否则可能影响机组并网的效率及平衡性。
(1)长柏电站所采用的依靠调速器和励磁装置
(收稿日期:2012-1-28)
第15卷(2013年第5期)
电力安全技术
检修维护
lanxiuweih
表1故障类型三比值判别方法
编码组合
故障类型判断
故障实例(参考)
C2 H /C2H4 CI14/11z C2H4/C2 H
低温过热(低于150℃)绝缘导线过热,注意CO和CO2的含量以及CO2/CO值
0
低温过热(150~300℃)
中温过热(300~700℃
分接开关接触不良,夹件螺丝松动或接头焊接不良,涡流引起铜
过热,铁芯漏磁,局部短路,层间绝缘不良,铁芯多点接地等
高温过热(高于700℃)
局部放电
高湿度,高含气量引起油中低能量密度的局部放电
低能放电
引线对电位未固定的部件之间连续火花放电,分接抽头引线和油
低能放电兼过热
隙闪络,不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位之间的火花放电
0,
0,1,2
电弧放电
线圈匝间、层间短路,相间闪络,分接头引线间油隙闪络引起对
箱壳放电,线圈熔断,分接开关飞弧,因环略电流引起对其他接地
0,1,2
电弧放电兼过热
体放电等
导则》(DL/T722-2000)提出的三比值法,是根据确度的因素。
变压器内油、绝缘在故障时产生的气体组分含量的
在实际工作中,由于变压器长期运行以及变压
相对浓度与温度的相互依赖关系,从5种特征气体器的容量、电压等级、结构、运行环境、油质状况、
中选取2种溶解度与扩算系数相近的气体组成3对运行参数的差异,变压器内部故障非常复杂,而且
比值,来判断变压器内部故障的类别,得出相对可有些故障是联合故障,可能在上表中找不到对应的
靠的诊断。其故障类型判別方法如表1所示。
组合,同时,在边界模糊的比值区间内的故障往往
容易误判。因此对运行中的故障变压器进行故障诊
3三比值法判断故障类型的局限性
断以及故障发展趋势预测时,仅采用该方法很难得
出正确的诊断结论,甚至会发生误判,造成更大的
比值分析方法的依据是,在特定的参数或大经济损失。当根据试验结果怀疑变压器内部故障
量模拟以及事故数据分析统计的基础上得出的经验时,需进行检查性试验(如測量绕组直流电阻、空
公式或判据,该方法有其应用原则和局限。
载特性试验、绝缘试验、局部放电试验和测量微量
(1)只有根据气体各组分含量的注意值或气体水分等),并结合设备的运行、检修等情况综合分析
增长率的注意值有理由判断设备可能存在故障
以诊断故障的性质和部位,并根据具体情况对设备
气体比值才是有效的,对气体含量正常,且无增长采取不同的处理措施(如缔短试验周期、加强监视
趋势的设备,比值没有意义
限制负荷、安排内部检查,立即停止运行等)。
(2)假如气体的比值与以前的不同,可能有新
为了进一步预测变压器的故障状况,往往还要
的故障重叠在老故障和正常老化上。为了得到仅仅考察故障源的温度,从而判断绝缘材料的损伤程度
相应于新故障的气体比值,要从最后一次的分析结以及故障发展导致油中溶解气体达到饱和并使瓦斯
果中减去上一次的分析数据,并重新计算比值,尤保护动作等诸多因素。
其是在CO和CO2含量较大的情况下。在进行比
较时,要注意在相同的负荷和温度等情况下和在相4综合诊断的辅助方法
同的位置取样。
(3)由于溶解气体分析本身存在的试验误差,4.1故障源温度估算
导致气体比值也存在某些不确定性。对气体浓度大
变压器油裂解后的产物与温度有关,温度不
于10μLL的气体,2次的测试误差不应大于平同产生的特征气体也不同;反之,如已知故障情况
均值的10%,而在计算气体比值时,误差提高到下油中产生的有关气体浓度,可以估算出故障源的
20%。当气体浓度低于10uLL时,误差会更大,温度。比如对于变压器油过热,且当热点温度高于
从而使比值的精确度迅速降低。因此,在使用三比400℃时,故障源的温度T可根据日本专家推荐的
值法判断设备故障性质时,应注意各种可能降低精经验公式进行估算,即
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