变压器油中溶解气体分析诊断设备故障

《变压器油中溶解气体分析诊断设备故障》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、变压器油中溶解气体分析诊断设备故障　　【摘要】本文针对利用气相色谱法分析变压器油中溶解气体判断设备故障的情况进行简单阐述，并进行实例分析。【关键词】气相色谱法；溶解气体分析法；产气速率；发热故障0前言随着社会经济的跨越式发展，电能的应用已然与人民生产和生活息息相关。伴随着人们对用电安全性及可靠性的要求日益提高，保证可靠供电的责任也越来越大。变压器作为电网安全运行的核心设备，其运行状态的正常与否就显得尤为重要。而利用气相色谱法对变压器油中溶解气体分析，定期检定变压器运行状态，已成为判断变压器有无异常情况或潜在性

2、故障，并针对异常状况或潜在性故障进行处理或采取应对措施的重要判据。气相色谱法分析油中溶解气体作为发现变压器等重要电气设备内部隐患、预防事故发生的有效手段，对开展设备状态检修工作及保障设备的安全运行起到了积极的作用。1变压器油中气体的产生9变压器油与变压器内部的绝缘树脂材料在变压器运行过程中，受电场和磁场的作用以及铜和铁等材料催化作用的影响随着时间推移发生老化和分解。变压器大多采用油纸复合绝缘，当内部发生潜伏性故障时，油纸会因受热分解产生烃类气体。变压器油中不同化学键结构的碳氢化合物具有不同的热稳定性，绝缘油随

3、着故障点的温度升高依次裂解产生烷烃、烯烃和炔烃。矿物质油中大约由3000种液态碳氢化合物组成，但通常只需鉴别变压器油中的甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙炔（C2H2）、乙烯（C2H4）以及氢气（H2）、氧气（O2）、氮气（N2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）等气体。将这些特征气体从变压器油中分离出来并经过色谱分析，确定其存在及相应含量大小，便可反映出产生这些可燃气体的故障类型。分解产生的气体大部分溶解于变压器油中，但正常情况下产生气体的速度非常缓慢。当变压器线圈、铁芯、绝缘材料等内部零部件在初期存

4、在故障或形成新的故障条件下，变压器油被分解的气体速度和产生气体量明显加快。当充油电气设备内部存在潜伏性过热和放电性故障时，就会加快这些气体的产生速度，随着故障的发展，分解出的气体形成气泡随着油循环过程发生对流、扩散，并不断回溶于油中。故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切，所以定期对变压器油中溶解气体进行分析，即能检测出变压器内部故障。因此，在变压器、互感器等充油设备运行过程中，定期做油的色谱分析，能尽早发现设备内部的潜伏性故障，以避免设备发生故障或造成更大的损失。92分析方法变压器油中溶解气体

5、分析法（DGA），是判断变压器内部故障有效的手段之一，该检测项目在变压器预防性试验中的重要性勿庸置疑。然而，变压器油中溶解特征气体除与故障性质有关外，还与变压器的结构特点、气体产生的原因、故障的部位和故障严重程度有关，因此必须进行综合分析，才能作出正确的诊断。采用油中溶解气体分析诊断充油电气设备故障时，首先要判断油中溶解气体是因变压器内部故障引起，还是因变压器本体非故障引起的，进而利用油中溶解气体分析并结合其它试验手段综合分析设备存在的故障类型。[1]变压器油中溶解气体的气相色谱法，其诊断依据《变压器油中溶解

6、气体分析和判断导则》[2]（以下简称“导则”）中的方法进行。现行导则有两个版本，即国标GB/T7252-2001和行标DL/T722-2000，它们分别代替了国标GB/T7252-1987和部标SD187-1986。如今，检修停电时进行预防性试验是确保绝缘系统完整的必备条件，但有些试验在停电后难以真实地反映出变压器在运行条件下的绝缘状况。[3]9此外，在线监测可以及时掌握设备运行状态，可以及时发现设备的潜在性运行隐患，采取有效防控措施降低事故发生的概率。在实际生产中要将停电试验和在线监测结合起来，综合考察设备

7、的实际运行状况作出正确诊断。[4]3故障实例分析3.1案例一3.1.1故障变压器参数及运行情况某变电站主变，型号为SFPSZ-150000/220，油重41.5吨。该主变自2000年7月投运以来一直运行状况良好，其运行负荷均在允许范围内，未直接受到过短路冲击，历史试验数据均正常。3.1.2故障发生过程2010年12月19日，该主变色谱在线检测系统数据显示氢气、总烃含量有明显增长。12月20日，该主变总烃含量达已达到192.95μL/L，超过一级报警值，在线色谱出现总烃报警信号。12月21日取样分析各组分含量，

8、分析结果为272.21μL/L，数据较之前均有明显增长，其中总烃含量由3月份的10.06μL/L增长到272.21μL/L，超过注意值（150μL/L）。22日跟踪分析，氢气、总烃都有上升趋势。28日对该设备进行了取样验证分析，发现总烃含量增至402.19μL/L。具体数据如表1示。3.1.3故障情况分析判断利用三比值法对12月28日油色谱数据进行了分析，判断其编码为022，对应故障应为：高于700