绝缘油的气相色谱分析

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1、变压器绝缘油色谱异常分析辛帅电气设备故障与油中特征气体的关系01三比值法的基本原理和应用方法02变压器典型故障案例分析03目录一电气一电气设备故障与油中特征气体的关系一电气设备故障与油中特征气体的关系CH4C2H6C2H4C2H2其他CO2COH2充油电气设备内部故障根据模拟试验和大量的现场试验得出主要的四种情况：电弧放电的电弧电流大，变压器主要分解出乙炔、氢及较少的甲烷；局部放电的电流较小，变压器油主要分解出氢和甲烷；变压器油过热时分解出氢和甲烷、乙烯、丙烯等，纸和某些绝缘材料过热时还分解出一氧化碳和二氧化碳等气体。化合烃53%18%10

2、%7%2%过热性故障高能量放电故障过热兼高能放电故障火花放电故障受潮或局部放电充油电气设备故障类型的统计油和纸过热CH4、C2H4、CO、CO2油过热CH4、C2H2油纸绝缘中局部放电H2、CH4、CO油中火花放电H2、C2H2油和纸中电弧H2、C2H2、CO、CO2充油电力变压器不同故障类型产生的气体充油电力变压器的典型故障故障类型举例局部放电由不完全津渍、高湿度的纸、油的过饱和，或空腔造成的充气空腔中的局部放电，并导致形成X蜡低能量放电不良连接形成不同电位或悬浮电位的。造成的火花放电或电弧，可发生在屏蔽环、绕组中相邻的线饼间或导体间，以

3、及连线开焊处或铁心的闭合回路中夹件间、套管与箱壁、线圈内的高压的地端的放电木质绝缘块、绝缘构件胶合处，以及绕组垫块的沿面放点。油击穿、选择开关的切断电流高能量放电局部高能量放电造成的闪络，沿面放电或电弧低压对地、接头之间、线圈之间、套管与箱体之间、铜排与箱体之间、绕组与铁芯之间的短路环绕主磁通的两个邻近导体之间的放电。铁芯的绝缘螺丝、固定铁芯的金属环之间的放电过热t＜300℃在救急情况下，变压器超铭牌运行绕组中油流被阻塞在铁轭夹件中的杂散磁通量过热300℃＜t＜700℃螺栓连接处（特别是铝排）、滑动接触面、选择开关内的接触面（形成积碳），以

4、及套管引线和电缆的连接接触不良铁轭处夹件和螺栓之间、夹件和铁芯叠片之间的环流，接地线中的环流，以及磁屏蔽上的不良焊点和夹件的环流绕组中平行的相邻导体之间的绝缘磨损过热t＞700℃油箱和铁芯上的大的环流油箱壁为补偿的磁场过高，形成一定的电流铁芯叠片之间的短路二三比值法的基本原理及应用方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）

5、在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的四比值法。由于在四比值法中C2H6/

6、CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删减。取两种气体进行比值三比值的原理C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6012根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；表2－1编码规则气体范围比值范围的编码C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6＜0.1010≥0.1-＜1100≥1-＜3121≥3222表2－2故障类型判断方法编码组合故障类型判断故障实例C2H2/C2H4CH4/H2C2

7、H2/C2H6001低温过热（低于150℃）绝缘导线过热，注意CO和CO2的含量及CO2/CO的值20低温过热（150-300℃）分解开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良、铁芯多点接地等21中温过热（300-700℃）0，1，22高温过热（高于700℃）10局部放电高温度、含气量引起油中低能量密集的局部放电20，10，1，2低能放电引线对电位未固定的部件之间连续火花放电，分解抽头引线和油隙闪络，不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位之间的电火花放电20，1，2低能放电兼过热10，10，

8、1，2电弧放电线圈匝间、层间短路、相间闪络、分接头引线间油隙闪络、引起对箱壳放电、线圈熔断、分接开关飞弧、因环路电流引起电弧、引线对其他接地体放电等。20，1，2电弧放电兼过热同