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電力變壓器內(nèi)部故障早期診斷及處理方法

點(diǎn)擊次數(shù):2264 更新時(shí)間:2015-01-22
  電力變壓器內(nèi)部故障早期診斷及處理方法
  
  變壓器在電力系統(tǒng)中是zui重要的設(shè)備之一,更是電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心元件,變壓器的故障會(huì)直接對(duì)整個(gè)電網(wǎng)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(duì)保證變壓器安全可靠運(yùn)行,減少不必要的停用,防止設(shè)備燒損事故,避免重大經(jīng)濟(jì)損失具有極為特殊的意義。我國(guó)電力系統(tǒng)使用的主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(chǎng)、熱、濕度、氧等因素的影響,會(huì)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(huì)相應(yīng)增加。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(guò)檢測(cè)變壓器油的色譜情況,對(duì)早期診斷變壓器的內(nèi)部故障和故障性質(zhì),提出針對(duì)性防范措施,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)至關(guān)重要。
  
  變壓器的內(nèi)部故障一般可分為兩類:即過(guò)熱故障和放電故障,過(guò)熱故障按溫度高低,可區(qū)分為低溫過(guò)熱,中溫過(guò)熱與高溫過(guò)熱三種情況;放電故障又可依據(jù)能量密度的不同,可分為高能量放電、低能量放電和局部放電三種類型。至于機(jī)械性故障及內(nèi)部進(jìn)水受潮等,將zui終發(fā)展為電性故障而表現(xiàn)出來(lái)。
  
  過(guò)熱故障是由于有熱應(yīng)力所造成的絕緣加速劣化。如果熱應(yīng)力只引起熱源外絕緣油的分解,所產(chǎn)生的特殊氣體主要是甲烷和乙烯,二者之和一般占總烴的80%以上,而且隨著故障點(diǎn)的溫度升高,乙烯所占比例將增加,嚴(yán)重過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生微量乙炔。當(dāng)過(guò)熱涉及固體絕緣材料時(shí),除產(chǎn)生上述物質(zhì)外,還產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳,若無(wú)CO、CO2,就可能屬裸金屬局部過(guò)熱性故障。
  
  放電故障是在高電應(yīng)力作用下所造成的絕緣劣化。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(cè)定油中溶解氣體的方法不易對(duì)其進(jìn)行預(yù)診斷,往往是在出現(xiàn)故障后,我們才可根據(jù)油中氣體、瓦斯成分的分析,對(duì)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;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(huì)高;局部放電故障產(chǎn)氣特征是氫成分zui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(huì)引起絕緣損壞,甚至造成事故。
  
  變壓器內(nèi)部故障診斷方法
  
  1、測(cè)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*的*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(duì)所診斷的變壓器和查對(duì)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*,并對(duì)故障的性質(zhì)作出初步的估計(jì)。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(guò)測(cè)定故障氣體產(chǎn)氣速率,便可對(duì)變壓器內(nèi)部狀況做進(jìn)一步的診斷。
  
  3、為弄清氣體產(chǎn)生的真正原因,避免非故障原因所帶來(lái)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*。

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