变压器油中气体分析演示教学.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流变压器 TRANSFORMER 2000　Vol.37　No.3　P.39-42变压器油中溶解气体的成分和含量 与充油电力设备绝缘故障诊断的关系张利刚　　摘要：介绍了通过分析变压器油中溶解气体的成分和含量以判断充油电力设备故障的机理和方法。 　　关键词：变压器；变压器油；气相色谱法；比值法 　　中图分类号：TM411；TM406　　文献标识码：B　　文章编号：1001-8425(2000)03-0039-04RelationbetweentheComposition&Contents ofD

2、issolvedGasesinTransformerOilandInsulationFault DiagnosisofOil-FilledPowerEquipmentZHANGLi-gangAbstract:Themechanismandmethodofestimatingtheoil-filledpowerequipmentfaultthroughanalyzingthecomposition&contentsofdissolvedgasesintransformeroilareintroduced. Keywo

3、rds:Transformer;Transformeroil;GasChromatography;Ratiomethod1　前言　　气相色谱法一直是国内外许多电力设备制造厂作为检验质量、开发新产品的有力工具。实践证明，用气相色谱法能有效地发现充油电力设备内部的潜伏性故障及其发展程度，而利用其他电气试验方法很难发现某些局部发热和局部放电等缺陷。故在1999年颁布执行的电力设备预防性试验规程中，把油中气体色谱分析放在“电力变压器及电抗器”试验的首位。某些变压器厂家在其产品中还装设了DGA(dissolvedgasana

4、lysis，即溶解气体分析)自动检测报警系统。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢6精品好文档，推荐学习交流2　故障分析的机理　　充油的电力设备(如变压器、电抗器、电流互感器、充油套管和充油电缆等)的绝缘主要是由矿物绝缘油和浸在油中的有机绝缘材料(如电缆纸、绝缘纸板等)所组成。其中矿物绝缘油即变压器油，是石油的一种分镏产物，其主要成分是烷烃(CnH2n+2)、环烷族饱和烃(CnH2n)、芳香族不饱和烃(CnH2n-2)等化合物。有机绝缘材料主要是由纤维素(C6H10O5)n构成。在正常运行状态下，由于油和固体

5、绝缘会逐渐老化、变质，会分解出极少量的气体(主要有氢H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等7种)。当电力设备内部发生过热性故障、放电性故障或受潮情况时，这些气体的产量会迅速增加。表1列出气体的种类与外施能量的关系。 　　这些气体大部分溶解在绝缘油中，少部分上升在绝缘油的面上，例如变压器有一部分气体从油中逸出进入气体继电器(瓦斯继电器)。经验证明，油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关。因此在设备运行过程中，定期测量溶解于油中的气体组织成分和含量，对

6、于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性故障有非常重要的意义。表1　气体种类与外施能量的关系气体COCO2H2CH4C2H6C2H4C2H2能量/J53.8789.4917.5314.6614.7040.7860.73　特征气体色谱的分析和判断3.1　判断有无故障的两种方法 3.1.1　与油中溶解气体的正常值作比较判定有无故障 　　若氢和烃类气体不超过表2所列的含量，则认为电力设备运行正常。表2　油中溶解气体的正常值气体成分H2CH4C2H6C2H4C2H2总烃(C1+C2)正常极限值/μL.L-1100453555

7、51003.1.2　根据总烃产气速率判定有无故障 　　当总烃含量超过正常值时，应考虑采用产气速率判断有无故障。绝对产气速率V：　　　　 　　相对产气速率Vr： 　　　　仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢6精品好文档，推荐学习交流 　　一般来说，对总烃产气速率＞1mL/h的电气设备可判定有故障。 　　若总烃含量的绝对值小于正常值，总烃产气速率小于正常值，则电气设备正常；若总烃含量大于正常值，但不超过正常值的3倍，总烃产气速率小于正常值，则设备有故障，但故障发展缓慢，可继续运行；若总烃含量大于正常值，但不超过正

8、常值的3倍，总烃产气速率为正常值的1～2倍，则设备有故障，应缩短检验周期，密切监视故障发展；若总烃含量大于正常值的3倍，总烃产气速率大于正常值的3倍，则设备有严重故障，故障发展迅速，应立即采取必要的措施，有条件时可进行吊心检修。产气速率与故障性质的关系见表3。表3　产气速率与故障性质的关系绝对产气速率/mL.h-1故障特征≥10带有烧伤痕迹＞5严重过热性故障