應(yīng)用油中溶解氣體分析法判斷變壓器故障

1、應(yīng)用油中溶解氣體分析法判斷變壓器故障1根據(jù)油中溶解氣體進(jìn)行變壓器故障診斷變壓器油是由具有不同鍵能的化學(xué)鍵鍵合在一起的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的。它作為良好的介質(zhì)材料在變壓器中起絕緣、散熱、滅弧等作用，并有其特殊的性能。在正常運(yùn)行條件下，變壓器油和固體絕緣材料由于受到電場、熱、水分、氧的作用，隨時間而發(fā)生速度緩慢的老化現(xiàn)象，產(chǎn)生少量的氫、低分子烴類氣體和碳的氧化物等。當(dāng)變壓器在故障狀態(tài)下運(yùn)行時，故障點(diǎn)周圍的變壓器油溫度升高，其化學(xué)鍵斷裂，形成多種特征氣體。因不同鍵能的化學(xué)鍵在高溫下有不同的穩(wěn)定性，根據(jù)熱力動力學(xué)原理，油裂解時生成的任何一種氣體，其產(chǎn)氣速率都隨溫度而變化，在一特定溫度下達(dá)到最大值。隨著溫

2、度的上升，最大值出現(xiàn)的順序是：甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)。在溫度高于1000C時，還有可能形成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔?。故障下產(chǎn)生的氣體通過運(yùn)動、擴(kuò)散、溶解和交換，將熱解氣體分子傳遞到變壓器油的各部分。油中溶解氣體分析法就是根據(jù)故障下產(chǎn)氣的累計性、故障下的產(chǎn)氣速率和故障下產(chǎn)氣的特性來檢測與診斷變壓器等充油電氣設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障的。2采用色譜法分析變壓器故障的注意事項(1) 發(fā)現(xiàn)特征氣體組分含量增長時，應(yīng)縮短跟蹤分析周期，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、產(chǎn)氣速率、負(fù)荷情況、電氣試驗、新投運(yùn)設(shè)備出廠前的狀況、檢修工藝流程等，確定故障是由于電路還是磁路或是其它原因，如輔助

3、設(shè)備、設(shè)備材料、檢修工藝等引起的，以縮小檢修時的故障查找范圍。(2) 由于取樣閥中某些特殊的材料(如含鎳不銹鋼合金等)的催化作用，生成大量的氫氣聚集在取樣閥周圍；取樣閥在進(jìn)行焊接后，大量在高溫下產(chǎn)生的特征氣體同樣會聚集在取樣閥的周圍，此時取樣分析的結(jié)果往往會帶來誤判斷。因此，在取樣時應(yīng)先充分放油，才能取得準(zhǔn)確反映變壓器運(yùn)行狀況的代表性油樣。(3) 放電性故障極易造成變壓器事故，引起供電中斷。C2H2是放電性故障的特征氣體，一旦出現(xiàn)，即使小于規(guī)定的5礚/L注意值，也應(yīng)引起重視。同時，應(yīng)分清氣體來源，防止造成誤判斷。比如：變壓器油箱帶油補(bǔ)焊，焊接時的高溫使油分解產(chǎn)生大量的特征氣體；有載調(diào)壓變壓器中

4、分接開關(guān)滅弧室的油向變壓器本體滲漏；還有油冷卻系統(tǒng)附屬設(shè)備(如潛油泵)的故障都會反映到變壓器本體的油中。(4) 當(dāng)變壓器內(nèi)部存在過熱和放電故障，總烴含量很高時，應(yīng)考慮變壓器油老化的問題，查對油的閃點(diǎn)是否有下降的跡象。同時，因故障點(diǎn)附近的絕緣紙也會迅速裂解，使纖維素斷鏈，產(chǎn)生大量的COCO2因此，根據(jù)COCO2含量的變化，可判斷故障是否涉及到固體絕緣材料。(5) 發(fā)現(xiàn)油中單一的氫氣組分升高時，應(yīng)測定油中微水含量，以便判斷是否為設(shè)備進(jìn)水受潮。對于新投運(yùn)的變壓器，因制造和安裝過程中脫氣不徹底或使用絕緣材料的不同，有時也會使某些組分(如H2等)超注意值，此時應(yīng)加強(qiáng)檢測，跟蹤分析。(6) 故障變壓器檢修后，本體內(nèi)的殘油中往往殘存著故障氣體，另外在本體內(nèi)濾油時會存在一些油循環(huán)流動的死區(qū)，這部分缺少流動的油中所含的特征氣體比其它部分高，且這些氣體在設(shè)備投運(yùn)初期還會逐步擴(kuò)散，因此在跟蹤分析的初期，往往發(fā)現(xiàn)油中