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【摘 要】本主主要分析了油中溶解气体含量与变压器故障之间的关系,并针对采用油中溶解气体分析变压器故障的注意事项进行分析探讨,仅供参考
【关键词】变压器 油中溶解气体 色谱分析
一、设备油中的溶解气体含量和变压器设备故障间的联系
(一)变压器设备油中的溶解气体来源
变压器设备中油主要通过烃类,作为一种非常优质的介质,在变压器设备中主要是用来起绝缘与散热作用。然而,在设备运行过程存在故障之时,例如运行发热、放电,造成变压器设备油中的部分烃类物质的C-H以及C-C键发生断裂,随着生成少量与极为不稳定的氢原子与碳氢自由基,而设备中的这些氢原子与自由基进一步通过化合而生成的氢气与低分子烃类气体,例如常见的甲烷、乙烷、乙烯以及乙炔等。
固体绝缘材料中的分解作用,也是最终产生气体的根本来源之一,变压器设备中铁芯包含着非常大量的绝缘纸板,这其中的绝缘纸板于温度高于105e就将会产生裂解故障,在高于了300e就将会完全发生裂解和碳化,那么裂解的过程中由此产生水的,还将会还生成非常大量的CO、CO2以及极为小量的烃类气体。
(二)实践中变压器设备的故障分类
实践运行过程中,变压器的故障一般详细可以划分成三大类:过热、放电以及受潮。伴随变压器设备制造技术的不断进步,变压器设备的密封性也将会变得越来越优质,受潮的现象一般非常少见,同时变压器社会发生故障则主要是由于过热与放电。
变压器设备过热,则依据设备温度的高低能够详细划分为低、中、高这三种过热问题,由于故障中温度的高低,油中已经溶解气体的气体特征各有不同,而低温过热的特征气体则主要为烷烃(甲烷以及乙烷等),在设备运行中随着温度的不断升高,在故障点温度真正达到500e时,乙烯气体则开始大量地增加,而在温度升高到800e以上的时候,乙炔气体就开始产生,显而易见,在温度低于了800e也将会产生非常少量的乙炔气体。
发生放电故障的设备能够依据能量的大少详细分为高能量、低能量以及局部放电。而其中的高能量放电故障又称之为电弧放电故障,产生的能量巨大,因此产生的气体量也将过大,同时有可能来不及溶解于油中,而进入到气体的继电器内,随之产生瓦斯动作。而低能量放电故障,通常都表现是火花放电现象,主要是气体构成部分为乙炔与氢气,因为其间歇性的故障放电,因此产生能量比较低,那么总烃体中含量通常也不会非常高。局部的放电现象,则是指液体与固体绝缘材料之内部形成桥路的局部放电故障,通常能够详细分为气隙放电故障与气泡放电故障,而这种放电故障的特征气体也就是氢气,氢气的含量通常占到氢烃组分总量中的85%及以上,另外一点,也将会因此产生非常少量的乙炔气体。
(三)变压器社会的故障识别手段
现阶段实践中最为常用的也就是GB/T 7252-2001,那么《变压器油中溶解气体分析以及判断导则》中所大力推荐的方法,例如改良三比值方法。另外一方面,实践中还有一些其他的故障判断和识别办法,例如图示方法、四比值方法、日本电协研方法等。在最终确定出设备是否存在着故障的时候,还可以参考对照GB/T 7252-2001规定中所提供的油中溶解气体含量的注意值进行分析和判断。然而实践中的注意值并不是划分设备是否存在故障的唯一评判标准。在气体的浓度真正达到注意数值时,就需要严格追踪监督,并且结合着设备的具体运行情况,历史运行数据以及设备中气体的增长速度等因素来进行综合的判断。另外一方面,一些非故障设备因素也需要考虑在内,例如电流互感器设备在投运的初期阶段,设备中单纯氢的含量增长异常迅速,而部分设备还将超过了注意数值,但是因为并不是过热、受潮以及放电等故障所导致的,却是设备的制造技术、材料所导致,那么也可以判断是设备的正常运行。
二、运用油中的溶解气体判断变压器设备故障的注意事项
变压器涉笔油中的溶解气体不只是来源于设备故障,绝缘油的正常劣化及其变压器设备的一些附属设备故障或者运行异常均将有可能产生各种特征的气体,使用油中的溶解气体分析方法来判断出变压器故障的时候则需要充分地考虑各种原因,以很好地防止做出错误性判断决策,最终导致不必要的停电或者检修。下面则是实践中一些需要高度重视的问题:
(1)首先则要正确地判断出油中溶解气体的特征气体是否是来源于变压器设备自身的故障,从而能够防止误判断。实践中主要存在以下的几个方面因素,其一,油箱中带油而进行焊接作业,因为电焊的温度通常那个都于1000e之上,因此将有可能会造成油箱中油的分解而产生C2H2气体,很容易被最终错误地判断成为放电故障,因此在电焊作业结束的24h之后,还需要及时地进行色谱分析和研究,以检测是否由于电焊作业而产生了乙炔气体。其二,补充的油中假如含有乙炔气体,那么也将会导致错误的判断决策,因此在添加新油的时候,工作人员必须要确保所添加的油必须要符合变压器设备油投运之前的基本要求。其三,取样的注射器清洁程度不够,少量的残留油中存在有乙炔,在取样的过程中并未对注射器设备进行清洗,就将可能会导致错误判断结果。
(2)运行过程中的变压器设备油中的溶解气体色谱试验结果为异常,因此就需要引起高度注意。假如最终的判断为故障导致,则需要缩短设备的监督周期,同时加强监督力度。尤其是乙炔气体的出现,即使在没有超过设备的注意值5u/l时,也是一定需要引起高度的注意,并且还需要进行跟踪监督,以更好地保证设备运行安全。
(3)在设备中的气体继电器中聚集存在游离气体之时,就要求取气样、油样,并且通过平衡判据方法来分析和判定设备故障。即使该气体继电器设备中都存在有游离气体,但是它们的故障并不是都由故障导致。
(4)在色谱分析结果出现异常之时,就需要结合着其他有关的试验来进行综合性分析和判断。例如:在发现了总烃、CO与CO2急剧增加的情况,就可以结合着糠醛的试验来判断变压器设备故障是否是危及到固体绝缘。
(5)在某些设备的油中溶解气体超过了注意数值时,然而通过分析还能够判断其为正常,则无需再进行跟踪监督以及停电检修。现阶段这类问题中体现最明显的主要有两类:设备电流互感器设备与500kV高抗。
三、结束语
变压器设备中油溶解气体分析为经济判断变压器问题的一种必要手段,它能够非常敏锐地了解到变压器设备运行初期的潜伏故障,对于保证变压器设备的运行安全尤为重要。然而,在分析和判断变压器设备运行故障时,还需要结合着变压器设备的具体结构、历史试验数据以及运行模式等,进行综合性的分析和判断。
【关键词】变压器 油中溶解气体 色谱分析
一、设备油中的溶解气体含量和变压器设备故障间的联系
(一)变压器设备油中的溶解气体来源
变压器设备中油主要通过烃类,作为一种非常优质的介质,在变压器设备中主要是用来起绝缘与散热作用。然而,在设备运行过程存在故障之时,例如运行发热、放电,造成变压器设备油中的部分烃类物质的C-H以及C-C键发生断裂,随着生成少量与极为不稳定的氢原子与碳氢自由基,而设备中的这些氢原子与自由基进一步通过化合而生成的氢气与低分子烃类气体,例如常见的甲烷、乙烷、乙烯以及乙炔等。
固体绝缘材料中的分解作用,也是最终产生气体的根本来源之一,变压器设备中铁芯包含着非常大量的绝缘纸板,这其中的绝缘纸板于温度高于105e就将会产生裂解故障,在高于了300e就将会完全发生裂解和碳化,那么裂解的过程中由此产生水的,还将会还生成非常大量的CO、CO2以及极为小量的烃类气体。
(二)实践中变压器设备的故障分类
实践运行过程中,变压器的故障一般详细可以划分成三大类:过热、放电以及受潮。伴随变压器设备制造技术的不断进步,变压器设备的密封性也将会变得越来越优质,受潮的现象一般非常少见,同时变压器社会发生故障则主要是由于过热与放电。
变压器设备过热,则依据设备温度的高低能够详细划分为低、中、高这三种过热问题,由于故障中温度的高低,油中已经溶解气体的气体特征各有不同,而低温过热的特征气体则主要为烷烃(甲烷以及乙烷等),在设备运行中随着温度的不断升高,在故障点温度真正达到500e时,乙烯气体则开始大量地增加,而在温度升高到800e以上的时候,乙炔气体就开始产生,显而易见,在温度低于了800e也将会产生非常少量的乙炔气体。
发生放电故障的设备能够依据能量的大少详细分为高能量、低能量以及局部放电。而其中的高能量放电故障又称之为电弧放电故障,产生的能量巨大,因此产生的气体量也将过大,同时有可能来不及溶解于油中,而进入到气体的继电器内,随之产生瓦斯动作。而低能量放电故障,通常都表现是火花放电现象,主要是气体构成部分为乙炔与氢气,因为其间歇性的故障放电,因此产生能量比较低,那么总烃体中含量通常也不会非常高。局部的放电现象,则是指液体与固体绝缘材料之内部形成桥路的局部放电故障,通常能够详细分为气隙放电故障与气泡放电故障,而这种放电故障的特征气体也就是氢气,氢气的含量通常占到氢烃组分总量中的85%及以上,另外一点,也将会因此产生非常少量的乙炔气体。
(三)变压器社会的故障识别手段
现阶段实践中最为常用的也就是GB/T 7252-2001,那么《变压器油中溶解气体分析以及判断导则》中所大力推荐的方法,例如改良三比值方法。另外一方面,实践中还有一些其他的故障判断和识别办法,例如图示方法、四比值方法、日本电协研方法等。在最终确定出设备是否存在着故障的时候,还可以参考对照GB/T 7252-2001规定中所提供的油中溶解气体含量的注意值进行分析和判断。然而实践中的注意值并不是划分设备是否存在故障的唯一评判标准。在气体的浓度真正达到注意数值时,就需要严格追踪监督,并且结合着设备的具体运行情况,历史运行数据以及设备中气体的增长速度等因素来进行综合的判断。另外一方面,一些非故障设备因素也需要考虑在内,例如电流互感器设备在投运的初期阶段,设备中单纯氢的含量增长异常迅速,而部分设备还将超过了注意数值,但是因为并不是过热、受潮以及放电等故障所导致的,却是设备的制造技术、材料所导致,那么也可以判断是设备的正常运行。
二、运用油中的溶解气体判断变压器设备故障的注意事项
变压器涉笔油中的溶解气体不只是来源于设备故障,绝缘油的正常劣化及其变压器设备的一些附属设备故障或者运行异常均将有可能产生各种特征的气体,使用油中的溶解气体分析方法来判断出变压器故障的时候则需要充分地考虑各种原因,以很好地防止做出错误性判断决策,最终导致不必要的停电或者检修。下面则是实践中一些需要高度重视的问题:
(1)首先则要正确地判断出油中溶解气体的特征气体是否是来源于变压器设备自身的故障,从而能够防止误判断。实践中主要存在以下的几个方面因素,其一,油箱中带油而进行焊接作业,因为电焊的温度通常那个都于1000e之上,因此将有可能会造成油箱中油的分解而产生C2H2气体,很容易被最终错误地判断成为放电故障,因此在电焊作业结束的24h之后,还需要及时地进行色谱分析和研究,以检测是否由于电焊作业而产生了乙炔气体。其二,补充的油中假如含有乙炔气体,那么也将会导致错误的判断决策,因此在添加新油的时候,工作人员必须要确保所添加的油必须要符合变压器设备油投运之前的基本要求。其三,取样的注射器清洁程度不够,少量的残留油中存在有乙炔,在取样的过程中并未对注射器设备进行清洗,就将可能会导致错误判断结果。
(2)运行过程中的变压器设备油中的溶解气体色谱试验结果为异常,因此就需要引起高度注意。假如最终的判断为故障导致,则需要缩短设备的监督周期,同时加强监督力度。尤其是乙炔气体的出现,即使在没有超过设备的注意值5u/l时,也是一定需要引起高度的注意,并且还需要进行跟踪监督,以更好地保证设备运行安全。
(3)在设备中的气体继电器中聚集存在游离气体之时,就要求取气样、油样,并且通过平衡判据方法来分析和判定设备故障。即使该气体继电器设备中都存在有游离气体,但是它们的故障并不是都由故障导致。
(4)在色谱分析结果出现异常之时,就需要结合着其他有关的试验来进行综合性分析和判断。例如:在发现了总烃、CO与CO2急剧增加的情况,就可以结合着糠醛的试验来判断变压器设备故障是否是危及到固体绝缘。
(5)在某些设备的油中溶解气体超过了注意数值时,然而通过分析还能够判断其为正常,则无需再进行跟踪监督以及停电检修。现阶段这类问题中体现最明显的主要有两类:设备电流互感器设备与500kV高抗。
三、结束语
变压器设备中油溶解气体分析为经济判断变压器问题的一种必要手段,它能够非常敏锐地了解到变压器设备运行初期的潜伏故障,对于保证变压器设备的运行安全尤为重要。然而,在分析和判断变压器设备运行故障时,还需要结合着变压器设备的具体结构、历史试验数据以及运行模式等,进行综合性的分析和判断。