电力变压器色谱分析故障判断

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1、变压器油色谱分析及故障判断摘要：目前变压器已大量运用于各企业，我公司目前投运的变压器已达上千台，对变压器的检修与维护直接关系到下游产业的产能，文章就变压器色谱分析问题进行了专门的阐述。关键词：色谱分析、气体成分故障判断、产气速率、三比值及注意事项。前期我厂进行变压器油色谱分析时发现电除尘高频柜出现大量积的H2超标现象，但是其它数据皆在合格范围之内，对此车间分厂管理员进行了详细的技术攻关。经过查阅大量资料及咨询相关专家判断本次H2超标是由于受潮导致。目前变压器油色谱分析已被广泛应用于变压器的内部故障检测，但是针对

2、数据分析还存在一定的盲区，文章对目前主要的数据分析手段进行详细讲解，不足之处希望及时指正。色谱分析：对于油浸式电力变压器，绝缘油中溶解气体的色谱分析就是发现这种潜伏性故障的有效方法。油色谱分析的原理是任何一种烃类气体的产生速率随温度变化而变化，它是对运行中的变压器油样进行油中溶解气体成分及含量的分析，根据不同的成分及含量可判断变压器存在的潜伏性故障及性质。因为油浸式电力变压器的内部故障大体上有局部过热和局部放电两种类型，这两种故障都会引起故障点周围的绝缘油和固体绝缘材料发生分解而产生的气体，这些气体大部分溶解到

3、油中，因为不同性质的故障产生的气体不同，而同一种性质故障，由于故障的严重程度不同，产生的气体数量也不相同。目前一般对色谱分析的判断依据预防性试验规程中给出了各个气体含量的警戒值，但是忽略了产气速率等手段进行综合判断，经参考《电力变压器手册》、《变压器油中溶解气体分析和判断导则》、《色谱分析与变压器故障诊断》结合目我公司实际运行状况，对目前变压器色谱分析存在问题及故障判断及注意事项进行了详细分析讲解，以供参考。1、气体成分故障判定法变压器油在不同故障产生温度不同，也就会产生不同的气体，根据各种气体的含量不同用以推

4、算故障点的能量释放大小，根据主要气体含量来判断故障。故障类型主要产生气体次要产生气体油过热CH4、C2H4H2、C2H6油和纸过热CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油纸绝缘中局部放电H2、CH4、C2H2、COCO2、C2H6油中火花放电H2、C2H2油中电弧H2、C2H2CH6、C2H4、C2H6油和纸中电弧H2、C2H2、CO、CO2CH6、C2H4、C2H6进水受潮或油中气泡H2注意事项：根据表格中不同故障类型所产生的主要气体成分不同来判断故障比较简单、明了。该方法具有直观、方便、快速的特点。当

5、油中特征气体含量很高、超过注意值很多时，一般用特征气体含量法就很容易判断出故障的存在。但是，油中溶解气体含量的注意值不是划分设备有无故障的唯一标准，有些设备在无故障情况下气体含量也会超过注意值，反之，有的设备气体含量尚未达到注意值却已出现故障。《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中指出H2超标的原因有很多，若果只是H2超标应注意其它其它含量综合考虑气体的产生原因。我厂出现的H2超标现象经三比值与其它气体含量综合考量，判断为变压器在制造过程中工艺不严导致受潮，在运行过程中水分被分解成H2。2、产气速率因为设备在正

6、常运行中所产生的特征气体，经过长期的积累，其含量也能达到或超过注意值。而产气速率考查的是两次取样试验间隔期间气体含量的增长情况，基本上与以前油中气体含量的大小无关。相比较而言，用产气速率法识别故障具有比特征气体含量法更为灵敏的特点，在反映故障的发展速度和发展趋势方面更优于特征气体含量法。本文对现有的两种中产气速率法的应用逐一进行介绍。相对产气速率γr：每运行月某种气体含量增加原有值百分数的平均值。γr=（C2—C1）/C1tC2为第二次取油样测得气体浓度μL/LC1为第一次取油样测得气体浓度μL/Lt为两次取样

7、实际运行间隔的时间（折合月）。一般总烃大于10%应引起注意绝对产气速率γa：每运行日产生某种气体的平均值（C2—C1）V/tC2为第二次取油样测得气体浓度μL/LC1为第一次取油样测得气体浓度μL/Lt为两次取样实际运行间隔的时间（折合日）V为变压器油的体积（变压器油密度按0.89Kg/m³）变压器绝对产气速率主意值mL/天气体C2H2H2COCO2主意值0.210100200相对产气速率中规定了总烃的相对产气速率注意值，而对其它气体则未给出相对产气速率注意值。由此可见，相对产气速率仅适用于总烃含量异常的故障判

8、断，而单纯总烃含量高一般都是由过热故障引起，故相对产气速率法通常适用于过热故障的判断。绝对产气速率与设备的油量有关，因此，少油量设备如互感器、套管的故障判断一般不适于绝对产气速率。对特征气体起始含量很低的设备，不宜采用相对产气速率的方法。从公式中不难看出，如果分母C1过小，即使C2与C1的差值不大也会使相对产气速率变得很大，而且分母C1的试验误差还会加大对相对产气速率的影响。因此，对特