电力变压器故障监测与电容器保护系统研究.doc

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1、电力变压器故障监测与电容器保护系统研究摘要：电力变压器和电容器是保证供电系统止常运行的重要设备。因此，如果能够通过一些方法对电力变压器的故障进行早期预测有着重耍的意义。同时，电力系统无功补偿主要是通过电容器来进行，这使得对电容器的保护是整个电力系统安全运行的关键。关键词：电力变压器；故障监测；电容器保护；中图分类号：TM411文献标识码：A文章编号：1变压器故障和电容器保护1.1变压器故障变压器上面的技术经济指标都是由变压力的绝缘系统决定的。绝缘系统直接决定着变压器运行的可靠性和经济性。通常，电力变压器主要分为干式树脂和油浸两类变丿玉器。各类绝缘材料组成的绝缘系统直接支撑着变压器的正常

2、与基本运行，而且绝缘材料的寿命直接关系到变压器的使用寿命。经验表明，相当大部分变压器故障和损坏都是绝缘系统出现损坏造成的。相关数据统计显示，通常绝缘材料具有很长使用寿命。通常，小型油浸配电变压器的温度在95摄氏度左右，从理论上来说使用寿命可以达到400多年。根据实际的线程运行和设计条件，如果能够很好的对变压器进行保养，其使用寿命可以达到50-70年；厂商的技术指标和设计要求变压器的预期寿命为20-40年。因此，如果能够很好的保养变压器的绝缘系统,这将可以很好的提升变压器的可靠性和使用寿命，能够更好的保障供电安全。1.2电容器保护通常，配电网通过在低压侧串联或者并联电容器对电网进行无功补

3、偿，电容器可分散使用，分组投切。这种方式具有投资小、操作维护方便和灵活性好的优点。电力电容器组通常配有保护配置，这样给电力电容器的运行提供了有效的保障。电容器按照不同的运行方式有过电压保护、不平衡电压保护、三段式电流保护、不平衡电流保护。2电力变压器的故障诊断2.1变压器运行中常见故障及分类变压器在运行过程中常见的故障可以按照变压器结构、冋路和故障发生的部位来分类。根据变压器结构可以把运行变压器故障分为绕组故障、铁心故障和油质故障以及附件故障。按回路有磁路故障、电路故障、油路故障；根据故障发生部位可以分为绕组故障、绝缘故障等。其中绕组故障主要是指变压器中绝缘物和绕组出现故障。这可能是由

4、于绝缘材料老化，或者绕组受潮，绕组相间、匝间、层间和高低压绕组间出现击穿、短路、断路、接地和烧毁故障；冲击电流和系统短路造成的绕组故障等。绕组故障根据具体故障位置可以分为：匝间短路故障、相间短路故障、股间短路故障等。铁心故障的原因主要有铁心组件中夹件损伤和松动而碰触到铁心，夹件烧坏和铁心接地不良，铁心安装出现问题，铁心叠装不齐能够和铁心绝缘老化等。通常可以分为铁心多点接地故障、铁心过热故障等。分接开关故障有无载分接开关故障和有载开关故障。其中无载分接开关故障是由于：某些原因导致电阻增大，使得绝缘材相间距离不足，在过电压的时候发牛相间短路故障；紧固金属栓或者触头等原因造成悬浮放电等故障。

5、有载开关故障是密封问题造成绝缘材料的绝缘性能下降；电阻被击穿或者烧坏；滚轮卡死造成短路等原因造成的。油流带静电故障。一些大型变压器是通过油循环冷切，这样会使得油在冷却循环的时候与固体绝缘界面产生静电电荷，这种电荷容易产生电场，从而出现静电放电等现象给绝缘材料带来故障。2.2变压器故障诊断方法通常，诊断变压器故障的方法有电气检测法和变压器油中溶解气体分析法。这里主要分析如何应用变压器油中溶解气体分析法进行检测。2.2.1变压器油中溶解气体的来源姪类作为一种良好的介质是变压器油中的主要物质，其主要是起散热和绝缘的作用。通常，变压器出现故障的时候这些坯类物质的性质会发生改变，比如发热、放电等

6、出现的时候会导致坯类物质的C-H或C-C键断裂,从而产生一些不稳定的碳氢自由基，这些自由基经过一些化学反应产生如乙烯、乙烘等气体。即使变压器屮同体绝缘材料也会由于变压器故障等问题产生姪类气体，通常这些固体绝缘材料有大量的绝缘纸板，这些纸板在高温下碳化和裂解产生许多坯类气体。并不是任何气体的产生都是由于变压器故障造成的，也可能是变压器绝缘材料和制造工艺、或者绝缘材料的老化等原因，造成姪类气体的产生。2.2.2成分超标分析法实践过程中，可以对于某项气体含量的检测来判断变压器的具体故障：(1)当只有H2超标，另外一些气体成分正常，这主要是因为油纸绝缘受潮；(2)当只有C2H2超标，并且呈很快

7、的速度增长，这可能是因为电弧、悬浮放电或者多点接地短路造成的。(3)当CO和C02不断的增长的时候，应该要根据其他姪类气体的含量來判断，不能单纯认为油老化故障。另外，由于绝缘材料本身的老化也会产生这些气体。因此，这样不能单纯的判定变压器出现故障。2.2.3根据特征气体分析判断通过特征气体分析判断变压器故障的原理是分析变压器油和绝缘纸其热分解的性质。由于变压器产生故障的时候，每一种故障产生气体的成分和含量都不一样。通常，绝缘纸老化会产生少量低分子