變壓器故障的診斷(組圖)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):125
核心提示:

  摘 要:變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,它的故障將對供電的可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此,開展變壓器故障早期診斷,對保證變壓器長期安全可靠運(yùn)行,減少不必要的停用,防止異常情況的發(fā)展具有極為特殊的意義。

  關(guān)鍵詞:變壓器;故障;診斷

  0 前言
  目前,國內(nèi)電力系統(tǒng)使用的大型變壓器多為油浸式變壓器,其內(nèi)部變壓器油和固體絕緣材料由于受電場、熱、濕度、氧等因素的影響,會逐漸老化、分解,產(chǎn)生少量的氫、低分子烴類氣體、一氧化碳和二氧化碳等氣體,且大部分溶解在油中。當(dāng)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障或故障加劇時(shí),油中溶解氣體數(shù)量會相應(yīng)增加,最終造成瓦斯保護(hù)動作。顯然,故障氣體的組成、含量和產(chǎn)氣速率是診斷變壓器故障存在、發(fā)展以及故障性質(zhì)的重要依據(jù),通過檢測變壓器油的色譜情況,對早期診斷變壓器的內(nèi)部故障、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)至關(guān)重要。本文介紹了變壓器油中溶解氣體分析使用的診斷方法。

  1 變壓器故障診斷的優(yōu)點(diǎn)
  油中溶解氣體分析,在故障診斷方法上不僅是一門學(xué)科,而且是一門藝術(shù),正確的診斷離不開科學(xué)原理與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合,離不開不同學(xué)科知識的綜合以及不同專業(yè)(如:化學(xué)、電氣專業(yè)等)人員的配合。通過油中氣體分析,對早期診斷變壓器內(nèi)部故障和故障性質(zhì)(包括故障類型、故障嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢等),提出針對性防范措施,實(shí)現(xiàn)變壓器不停電檢測和早期故障診斷等安全生產(chǎn)要求都具有極為重要的指導(dǎo)意義。

  2 變壓器產(chǎn)氣故障類型及其油中氣體特性
2.1 過熱故障
  過熱故障產(chǎn)生的氣體主要是甲烷與乙烯,而乙烯是主導(dǎo)成分。若涉及固體絕緣材料,則會產(chǎn)生較多的CO、CO2。若無CO、CO2,就可能屬裸金屬局部過熱性故障。
2.2 放電故障
 。1)高能量放電故障,又稱電弧放電故障。這種故障產(chǎn)氣量大、氣體產(chǎn)生劇烈,運(yùn)用測定油中溶解氣體的方法不易對其進(jìn)行預(yù)診斷,往往是在出現(xiàn)故障(如:變壓器輕瓦斯發(fā)信)后,我們才可根據(jù)油中氣體、瓦斯成分的分析,對變壓器故障的性質(zhì)和嚴(yán)重程度進(jìn)行診斷。高能量放電故障氣體主要是乙炔和氫,其次是乙烯和甲烷;若涉及固體絕緣,CO的含量也較高。
 。2)低能量放電故障。一般是電火花放電,其故障氣體主要是乙烯和氫。由于其故障能量較小,總烴一般不會高。
 。3)局部放電故障。其產(chǎn)氣特征是氫組分最多(占?xì)錈N總量的85%以上),其次是甲烷。局部放電的后果是絕緣老化,如任其發(fā)展,會引起絕緣損壞,甚至造成事故。
2.3 受潮故障氣體特征
  其特征是存在大量的氫氣。若未及時(shí)處理,任其發(fā)展,勢必會引起放電性故障,甚至造成設(shè)備損壞。

  3 變壓器故障診斷方法
3.1 有無故障的診斷
 。1)測定故障特征氣體含量(分析數(shù)據(jù))并與油中溶解氣體含量的注意值進(jìn)行比較。若氣體濃度達(dá)到注意值(總烴、氫注意值均為150ppm,乙炔的注意值為5ppm),就應(yīng)引起注意,加強(qiáng)跟蹤分析,查明原因。
  (2)雖然注意值在反映故障的概率上有一定的可參考性,但由于受到油中氣體含量、變壓器容量、運(yùn)行方式、運(yùn)行年限等相關(guān)因素的影響,僅僅根據(jù)注意值的分析結(jié)果還難以正確診斷變壓器故障的嚴(yán)重性,絕不能作為劃分設(shè)備有無故障的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上,還應(yīng)充分考慮產(chǎn)氣速率等方面的影響,對所診斷的變壓器和查對的特征氣體應(yīng)有所側(cè)重、有所區(qū)別。只有這樣,我們才可根據(jù)分析進(jìn)一步確定變壓器有無故障,并對故障的性質(zhì)作出初步的估計(jì)。
 。3)產(chǎn)氣速率與故障能量大小、故障部位以及故障點(diǎn)溫度等情況直接相關(guān)。通過測定故障氣體產(chǎn)氣速率,便可對變壓器內(nèi)部狀況做進(jìn)一步的診斷。
 。4)為弄清氣體產(chǎn)生的真正原因,避免非故障原因所帶來的誤判斷,在變壓器故障診斷時(shí),我們還應(yīng)全面了解所診斷變壓器的結(jié)構(gòu)、制造、安裝和運(yùn)行、檢修以及輔助設(shè)備等諸多方面的情況,結(jié)合色譜分析數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,以便正確診斷變壓器有無故障。
3.2 用三比值法(五種特征氣體的三對比值)來診斷變壓器故障類型  
 。1)三比值法的編碼規(guī)則和判斷方法詳見表1和表2。


    (2)應(yīng)用三比值法注意事項(xiàng)
 、僦挥懈鶕(jù)各組分含量的注意值或產(chǎn)氣速率的注意值,有理由判斷可能存在故障時(shí),才能進(jìn)一步用三比值法判斷其故障的性質(zhì),而對氣體含量正常的變壓器,其比值沒有意義。
 、诒2中每一種故障對應(yīng)于一組比值,對多種故障的聯(lián)合作用,可能找不到相對應(yīng)的比值組合。
 、墼趯(shí)際工作中也可能出現(xiàn)沒有包括在表2中的比值組合,對于某些組合的判斷目前尚需進(jìn)一步研究、分析。例如:121或122對應(yīng)于某些過熱與放電同時(shí)存在的情況;202或201對于有載調(diào)壓變壓器,還應(yīng)考慮切換開關(guān)油室有可能向變壓器本體油箱滲漏的情況。

 

3.3 用平衡判據(jù)法來診斷變壓器故障類型
 。1)通過分析和比較油中溶解氣體和氣體繼電器中的自由氣體濃度,便可判斷自由氣體與溶解氣體是否處于平衡狀態(tài),進(jìn)而判斷故障持續(xù)的時(shí)間。
 。2)利用各組分(i)的澳斯特瓦爾德系數(shù)(Ki),可計(jì)算出油中溶解氣體各組分濃度理論值(Coi),或從油中溶解氣體各組分濃度值(Coi)計(jì)算出自由氣體各組分理論值(Cgi),然后進(jìn)行比較。當(dāng)氣、液兩相達(dá)到平衡時(shí),對某特定氣體而言,Coi=Ki*Cgi。
  ①當(dāng)理論值與實(shí)測值近似相等時(shí),可認(rèn)為氣體是在平衡條件下釋放出來的。這里有兩種可能:一種是故障氣體各組分含量均很少,說明設(shè)備是正常的;另一種是溶解氣體含量略高于自由氣體含量,則說明設(shè)備存在產(chǎn)生氣體較慢的潛伏性故障。
 、谌绻麣怏w繼電器中的故障氣體含量明顯超過溶解氣體含量,則說明釋放氣體較多,設(shè)備存在產(chǎn)生氣體較快的故障。

  4 變壓器故障診斷的步驟
 。1)將試驗(yàn)結(jié)果中的幾項(xiàng)主要指標(biāo),如:總烴、甲烷、乙炔、氫氣等,與油中溶解氣體含量注意值進(jìn)行比較,同時(shí)注意進(jìn)行產(chǎn)

工博士工業(yè)品商城聲明:凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息,均為轉(zhuǎn)載自其他媒體,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),也不代表本網(wǎng)站對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。您若對該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請立即與商城(headrickconstructioninc.com)聯(lián)系,本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
聯(lián)系電話:021-31666777
新聞、技術(shù)文章投稿QQ:3267146135  投稿郵箱:syy@gongboshi.com
  • 聯(lián)系
    電話

    聯(lián)系方式

    電話:021-80392549

    服務(wù)時(shí)間 8:30~18:00

  • 企業(yè)
    微信

    掃一掃,聯(lián)系我們

  • 回到
    頂部