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1、气相色谱分析在变压器故障诊断中的应用201】年4月第19卷第2期河南冶金HENANMETALLURGYApr.2011V01.19No.2气相色谱分析在变压器故障诊断中的应用李春霞王德民昌军胜(安阳钢铁股份有限公司)摘要阐述了气相色谱分析的原理.结合电气试验,对气相色谱分析数据进行综合分析,比较准确地判断出了变压器故障类型和故障部位.关键词变压器气相色谱分析故障诊断SUCCESSFULAPPLICATIoNoFGASCHRoMAToGRAPHDIAGNoSINGTRANSFoRMRFAULTLichunxiaWangdeminChangJunsheng(A
2、nyangIronandSteelStockCo.,Ltd.)ABSTRACTTheprincipleofgaschromatographalestated.Togetherwiththeelectricaltest,thetypeandpositionoftransformerfaultcanbedeterminedC01Tectlythroughcomprehensiveanalysisonthedataofgaschromatograph.KEYWORDStransformergaschromatographanalysisfaultdiagnosi
3、s0引言利用气相色谱法分析油中溶解气体的组分和含量,是监视变压器安全运行状况的最有效措施之一.安钢动力区110kV变电站的2主变压器(SFZ一40000/110)在运行中例行取油样化验时,发现异常,遂进行多次气相色谱分析,发现故障在发展.为此展开论证.1色谱分析数据在对2主变压器进行例行油样色谱分析中,发现油中特征气体异常,为此,开始进行色谱跟踪分析工作.2009年8月份几次色谱分析数据见表1.表1变压器色谱分析结果I/L注:"C1+c2"为总烃(烃类气体含量的总和)即GH4,C2H6,C2144和C2H2的总和.2故障性质诊断2.1与"油中溶气注意值"进
4、行对比油中溶解气体的注意值是对运行变压器着手进行判断的临界值(见表2).以表1的数据与表2变压器油中溶解气体的注意值对比可以看出,c,+C:严重超过注意值150L/L,且其增长速度趋增;而且C:H也已严重超过注意值5L/L.初步判断2主变压器可能存在故障.但故障的严重性及其发展趋势需通过考察其产气率以进一步验证.表2变压器油中溶解气体的注意值气体组分——爰签一氧化碳当CO>300时,相对产气>10%二氧化碳可与CO结合计算CO2/CO的比值作参考2.2用故障产气速率进一步验证仅仅根据色谱分析结果及与油中溶气注意值进行对比,是很难对故障的严重性做
5、出正确判断.因为变压器故障常常以低能量的潜伏性故障开始,若不及时采取相应的措施,可能会发展成较严重的高能量的故障.因此,必须计算故障点的产气速率,以衡量故障的发展趋势.因为产气速率与故障消耗能量大小,故障部位,故障点的温度等情况有直接关系.总烃的相对产气率为:V=×1x1(13%:—11393-—1001××100%:30.6%>10%一113010.3一'故知气体呈上升趋势.相对产气率大于10%…,进一步表明1主变压器可能存在故障并有联系人:李春霞,工程师,河南.安阳(455004),安阳钢铁股份有限公司动力厂;收稿日期:201l一2—212011
6、年第2期河南冶金?49?逐步发展的趋势.但故障的性质需做进一步核查.遂缩短检测周期为3天,以进一步监视故障发展的趋势.2.3用特征气体法初断故障的性质特征气体是指对判断充油设备的内部故障有价值的气体即:CH,C:H,C.H,CH,CO和CO.故障点产生烃类特征气体的不饱和度与故障源的能量密度之间有密切关系(见表3)[2]49.表3判断故障性质的特征气体法故障性质特征气体特点一般过热性故障总烃较高,c2H2<5L/L严重过热性故障总烃高,c2H2>5I/L,但C2H2未构成总烃的主要成份H,含量较高.局部放电总烃不高,H2>100txlML
7、,cl{4占烃中的主要成份..火花放电总烃不高,c2H2>10p.1/L,H2较高.电弧放电总烃高,C2H高并构成总烃中的主要成份,H2含量高.由表1可看出,总烃高(已严重超过注意值150L/L),cH>5L/L,但C2H2未构成总烃的主要成份(只占总烃的1.2%),H:含量较高.故据表3可初步判断为"过热性故障".但故障的具体性质需用"三比值法"考察它们在数量上的比例关系.2.4用判断故障性质的三比值法进一步确诊以8月21日数据为例进行计算得:C2H2/C2H4=13/735—0.017<0.1CH4/H=214/543.96>3
8、C2H4/C2H6:735/13125.61>3由编码规则(
