8、電氣設(shè)備故障診斷

電氣設(shè)備的缺點(diǎn)診斷1設(shè)備實(shí)驗(yàn)的重要意義預(yù)防性實(shí)驗(yàn)是電力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)任務(wù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)平安運(yùn)轉(zhuǎn)的有效手段之一。電力設(shè)備絕緣預(yù)防性實(shí)驗(yàn)是指對(duì)曾經(jīng)投運(yùn)的設(shè)備按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)工程和實(shí)驗(yàn)周期所進(jìn)展的檢查、實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測(cè)。它是判別設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)防發(fā)惹事故或設(shè)備損壞以及保證設(shè)備平安運(yùn)轉(zhuǎn)的重要措施。因此，我國(guó)規(guī)定，凡電力系統(tǒng)的設(shè)備，應(yīng)根據(jù)<電力設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程>的要求進(jìn)展預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，防患于未然。2產(chǎn)生缺陷的緣由電氣設(shè)備在制造、運(yùn)輸和檢修過(guò)程中，有能夠因發(fā)生不測(cè)事故而殘留有埋伏性缺陷；在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，又遭到電場(chǎng)的作用、導(dǎo)體發(fā)熱的作用、機(jī)械力損傷與化學(xué)腐蝕作用以及大氣條件的影響等，在這些外界要素的影響下，能夠逐漸產(chǎn)生缺陷，使其絕緣性能變壞，這就是通常所說(shuō)的劣化。劣化的絕緣有的是可逆的，有的是不可逆的?？赡妫航^緣受潮，烘干后可以恢復(fù)其絕緣性能。絕緣在各種要素的長(zhǎng)期作用下發(fā)生一系列的物理、化學(xué)變化，導(dǎo)致絕緣性能和機(jī)械性能等不斷下降，我們稱這種劣化為老化。設(shè)備劣化是指設(shè)備降低或喪失了規(guī)定的功能。設(shè)備劣化包括設(shè)備任務(wù)異常、性能降低、突發(fā)缺點(diǎn)、設(shè)備損壞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低等形狀表現(xiàn)的總稱。3預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的分類按對(duì)被試設(shè)備絕緣的危險(xiǎn)性進(jìn)展分類：1、非破壞性實(shí)驗(yàn)2、破壞性實(shí)驗(yàn)按照停電與否進(jìn)展分類：1、常規(guī)停電預(yù)防性實(shí)驗(yàn)2、在線監(jiān)測(cè)按丈量的信息分類：1、電氣法2、非電氣法4破壞性實(shí)驗(yàn)：交流耐壓實(shí)驗(yàn)，直流耐壓實(shí)驗(yàn)非破壞性實(shí)驗(yàn)：丈量絕緣電阻、丈量泄露電流、丈量介質(zhì)損耗因數(shù)、丈量電壓分布等5絕緣電阻、吸收比實(shí)驗(yàn)一、絕緣電阻實(shí)驗(yàn)運(yùn)用范圍絕緣電阻實(shí)驗(yàn)是電氣設(shè)備絕緣實(shí)驗(yàn)中一種最簡(jiǎn)單、最常用的實(shí)驗(yàn)方法。當(dāng)電氣設(shè)備絕緣受潮，外表變臟，留有外表放電或擊穿痕跡時(shí)，其絕緣電阻會(huì)顯著下降。絕緣電阻丈量和吸收比丈量可以發(fā)現(xiàn)絕緣的貫穿的集中性缺陷，絕緣整體受潮或有貫穿性的部分受潮。根據(jù)絕緣等級(jí)的不同，測(cè)試要求的區(qū)別，常采用的兆歐表輸出電壓有100v、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V等。二、絕緣電阻實(shí)驗(yàn)的主要參數(shù)及技術(shù)目的電氣設(shè)備的絕緣，不能等值為單純的電阻，其等值電路往往是電阻電容的混合電路。很多電氣設(shè)備的絕緣都是多層的，如圖1-1為雙層電介質(zhì)的一個(gè)簡(jiǎn)化等值電路。6當(dāng)合上開關(guān)K將直流電壓U加到絕緣上后，等值電路中電流i的變化如圖1-2中曲線所示，開場(chǎng)電流很大，以后逐漸減小，最后趨近于一個(gè)常數(shù)Ig；圖1-2中曲線i和穩(wěn)態(tài)電流Ig之間的面積為絕緣在充電過(guò)程中從電源“吸收〞的電荷Qa。這種逐漸“吸收〞電荷的景象就叫做“吸收景象〞。在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)中，規(guī)程規(guī)定，只需丈量60s時(shí)的絕緣電阻值，即R60S的值，當(dāng)電容量特別大時(shí)，吸收景象特別明顯，如大型發(fā)電機(jī)，可以采用10min時(shí)的絕緣電阻值。圖1-1雙層電介質(zhì)簡(jiǎn)化等值電路圖1-2吸收曲線及絕緣電阻變化曲線7工程上用“吸收比〞來(lái)反映絕緣形狀能否良好，吸收比普通用K表示，其定義為：

K＝R60s/R15s〔1－1〕

式中R60S為t=60s測(cè)得絕緣電阻值，R15S為t=15s時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，假設(shè)絕緣嚴(yán)重受潮，那么吸收比K將約等于1。

對(duì)于電容量較大的絕緣試品，K可采用下式表示：

K＝R10min/R1min〔1－2〕

式中R10min為t=10min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，R1min為t=1min時(shí)測(cè)得的絕緣電阻值，K在工程上稱為極化指數(shù)。

當(dāng)絕緣情況良好時(shí)，K值較大，其值遠(yuǎn)大于1，當(dāng)絕緣受潮時(shí)，K值將變小，普通以為如K<1.3時(shí)，就可判別絕緣能夠受潮。

絕緣電阻和吸收比丈量可發(fā)現(xiàn)絕緣貫穿的集中性缺陷，絕緣整體受潮，貫穿性的部分受潮。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

工程上進(jìn)展絕緣電阻實(shí)驗(yàn)所采用的設(shè)備為兆歐表，輸出電壓是脈動(dòng)的直流電壓。兆歐表有三個(gè)接線端子：線路端子〔L〕，接地端子〔E〕，屏蔽〔或維護(hù)〕端子〔G〕，被試品接在L和E之間，G用以消除絕緣試品外表走漏電流的影響，其實(shí)驗(yàn)原理接線如圖1－3所示。8

在絕緣實(shí)驗(yàn)中，如不接屏蔽端子，測(cè)得的絕緣電阻是外表電阻和體積電阻的并聯(lián)值，由于這時(shí)沿絕緣外表的走漏電流同樣流過(guò)兆歐表的丈量回路。假設(shè)在外表上纏上幾匝裸銅線，并接到端子G上，那么絕緣外表走漏電流不流過(guò)兆歐表的丈量回路，這時(shí)測(cè)得的結(jié)果便是消除了外表走漏電流影響的真實(shí)的體積電阻四、絕緣電阻實(shí)驗(yàn)結(jié)果判別的根本方法在絕緣電阻實(shí)驗(yàn)中，絕緣電阻的大小與絕緣資料的構(gòu)造、體積有關(guān)，與所用的兆歐表的電壓高低有關(guān)，還與大氣條件有關(guān)，因此，不能簡(jiǎn)單的用絕緣電阻的大小或吸收比來(lái)判別絕緣的好壞。在排除了大氣條件的影響后，所測(cè)絕緣電阻值和吸收比應(yīng)與其出廠時(shí)的值比較，與歷史數(shù)據(jù)相比較，與同批設(shè)備相比較，其變化不能超越規(guī)程允許的范圍。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合絕緣電阻值與吸收比的變化結(jié)合起來(lái)綜合思索。1－電纜金屬鎧裝；2－電纜絕緣；3－導(dǎo)電芯圖1－3絕緣電阻實(shí)驗(yàn)原理接線表示圖

9五、丈量絕緣電阻的規(guī)定

〔一〕測(cè)試規(guī)定

〔1〕實(shí)驗(yàn)前應(yīng)撤除被試設(shè)備電源及一切外連線，并將被試物短接后接地放電1min，電容量較大的應(yīng)至少放電2min，以免觸電。

〔2〕校驗(yàn)兆歐表能否指零和無(wú)窮大。

〔3〕用枯燥清潔的柔軟布擦去被試物的外表污垢，必要時(shí)可先用汽油洗凈套管的外表積垢，以消除外表的影響。

〔4〕接好線，如用手搖式兆歐表時(shí)，運(yùn)用恒定轉(zhuǎn)速〔120r/min〕轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，兆歐表指針逐漸上升，待1min后讀取其他絕緣電阻值。

〔5〕在丈量吸收比時(shí)，為了在開場(chǎng)計(jì)算時(shí)就能在被試物上加上全部實(shí)驗(yàn)電壓，應(yīng)在兆歐表到達(dá)額定轉(zhuǎn)速時(shí)再將表筆接于被試物，同時(shí)計(jì)算時(shí)間，分別讀取15s和60s的讀數(shù)。

〔6〕實(shí)驗(yàn)終了或反復(fù)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，必需將被試物短接后對(duì)地充分放電。這樣除可保證平安外，還可提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。

〔7〕記錄被試設(shè)備的銘牌、規(guī)范、所在位置及氣候條件等。10〔二〕測(cè)試時(shí)本卷須知

〔1〕對(duì)于同桿雙回架空線或雙母線，當(dāng)一路帶電時(shí)，不得丈量另一回路的絕緣電阻，以防感應(yīng)高壓損壞儀表和危及人身平安。對(duì)于平行線路，也同樣要留意感應(yīng)電壓，普通不應(yīng)測(cè)其絕緣電阻。在必需丈量時(shí)，要采取必要措施才干進(jìn)展，如用絕緣棒接線等。

〔2〕丈量大容量電機(jī)和長(zhǎng)電纜的絕緣電阻時(shí)，充電電流很大，因此兆歐表開場(chǎng)指示數(shù)很小，但這并不表示被試設(shè)備絕緣不良，必需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間，才干得到正確的結(jié)果。運(yùn)用手搖式兆歐表丈量大容量設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，實(shí)驗(yàn)終了時(shí)手不能停，耍先斷開L線與被測(cè)設(shè)備之間的聯(lián)接，再停頓轉(zhuǎn)動(dòng)搖表，并立刻對(duì)被測(cè)設(shè)備放電和接地，防止被試設(shè)備對(duì)兆歐表反充電損壞兆歐表和被測(cè)設(shè)備所帶高電壓電人。

〔3〕如所測(cè)絕緣電阻過(guò)低，應(yīng)進(jìn)展分解實(shí)驗(yàn)，找出絕緣電阻最低的部分。

〔4〕普通應(yīng)在枯燥、晴天、環(huán)境溫度不低于50C時(shí)進(jìn)展丈量。在陰雨潮濕的天氣及環(huán)境濕度太大時(shí)，不應(yīng)進(jìn)展丈量。

〔5〕丈量絕緣的吸收比時(shí)，應(yīng)防止記錄時(shí)間帶來(lái)的誤差。由上述可知，變壓器、發(fā)電機(jī)等設(shè)備絕緣的吸收比，是用兆歐表在加壓15s和60s時(shí)記錄其絕緣電阻值后計(jì)算求得的。11〔6〕屏蔽環(huán)裝設(shè)位置。為了防止外表走漏電流的影響，丈量時(shí)應(yīng)在絕緣外表加等電位屏蔽環(huán)，且應(yīng)接近E端子裝設(shè)。

〔7〕兆歐表的L和E端子接線不能對(duì)調(diào)。用兆歐表丈量電氣設(shè)備絕緣電阻時(shí)，其正確接線方法是L端子接被試品與大地絕緣的導(dǎo)電部分，E端子接被試品的接地端。

〔8〕兆歐表與被試品間的連線不能鉸接或拖地，否那么會(huì)產(chǎn)生丈量誤差。

〔9〕采取兆歐表丈量時(shí)，應(yīng)設(shè)法消除外界電磁場(chǎng)干擾引起的誤差。在現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)在強(qiáng)磁場(chǎng)附近或在未停電的設(shè)備附近運(yùn)用兆歐表丈量絕緣電阻，由于電磁場(chǎng)干擾也會(huì)引起很大的丈量誤差。

引起誤差的緣由是：1〕磁耦合；2〕電容耦合。

〔10〕為便于比較，對(duì)同一設(shè)備進(jìn)展丈量時(shí)，應(yīng)采用同樣的兆歐表、同樣的接線。當(dāng)采用不同型式的兆歐表測(cè)絕緣電阻，特別是丈量具有非線性電阻的閥型避雷器時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)很大的差別。

當(dāng)用同一只兆歐表丈量同一設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)采用一樣的接線，否那么將丈量結(jié)果放在一同比較是沒(méi)有意義的。12六、影響測(cè)試絕緣電阻的主要要素

〔一〕濕度

隨著周圍環(huán)境的變化，電氣設(shè)備絕緣的吸濕程度也隨著發(fā)生變化。

〔二〕電氣設(shè)備的絕緣電阻隨溫度變化而變化的，其變化的程度隨絕緣的種類而異。富于吸濕性的資料，受溫度影響最大。

〔三〕外表臟污和受潮

由于被試物的外表臟污或受潮會(huì)使其外表電阻率大大降低，絕緣電阻將明顯下降。必需設(shè)法消除外表走漏電流的影響，以獲得正確的丈量結(jié)果。

〔四〕被試設(shè)備剩余電荷

對(duì)有剩余電荷的被試設(shè)備進(jìn)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)虛偽景象，由于剩余電荷的存在會(huì)使丈量數(shù)據(jù)虛偽地增大或減小，要求在實(shí)驗(yàn)前先充分放電10min。

〔五〕兆歐表容量

實(shí)測(cè)闡明，兆歐表的容量對(duì)絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的丈量結(jié)果都有一定的影響。兆歐表容量愈大愈好。13七、丈量結(jié)果

各種電力設(shè)備的絕緣電阻允許值，見規(guī)程規(guī)定。

將所測(cè)得的結(jié)果與有關(guān)數(shù)據(jù)比較，這是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展分析判別的重要方法。通常用來(lái)作為比較的數(shù)據(jù)包括：同一設(shè)備的各相間的數(shù)據(jù)、出廠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、耐壓前后數(shù)據(jù)等。如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立刻查明緣由或輔以其他測(cè)試結(jié)果進(jìn)展綜合分析、判別。

對(duì)于大容量設(shè)備，如大型變壓器、發(fā)電加、電纜等，有時(shí)用R60/R15吸收比值缺乏以反映絕緣介質(zhì)的電流吸收全過(guò)程，為更好地判別絕緣能否受潮，可采用較長(zhǎng)時(shí)間的絕緣電阻比值進(jìn)展衡量，稱為絕緣的極化指數(shù)。極化指數(shù)丈量加壓時(shí)間較長(zhǎng)，用手搖兆歐表

很難控制轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，普通采用電動(dòng)兆歐表丈量。

14第二節(jié)走漏電流和直流耐壓實(shí)驗(yàn)一、走漏電流

丈量走漏電流所用的設(shè)備要比兆歐表復(fù)雜，普通用高壓整流設(shè)備進(jìn)展測(cè)試。由于實(shí)驗(yàn)電壓高，所以就容易暴露絕緣本身的弱點(diǎn)，用微安表直測(cè)走漏電流，這可以做到隨時(shí)進(jìn)展監(jiān)視，靈敏度高。并且可以用電壓和電流、電流和時(shí)間的關(guān)系曲線來(lái)判別絕緣的缺陷。因此，它屬于非破壞性實(shí)驗(yàn)。1、走漏電流的特點(diǎn)〔1〕實(shí)驗(yàn)電壓高，并且可隨意調(diào)理。〔2〕走漏電流可由微安表隨時(shí)監(jiān)視，靈敏度高，丈量反復(fù)性也較好。〔3〕根據(jù)走漏電流丈量值可以換算出絕緣電阻值，而用兆歐表測(cè)出的絕緣電阻值那么不可換算出走漏電流值?！?〕可以用電壓和電流、電流和時(shí)間的關(guān)系曲線及丈量吸收比來(lái)判別絕緣缺陷。〔5〕丈量原理當(dāng)直流電壓加于被試設(shè)備時(shí)，其充電電流〔幾何電流和吸收電流〕隨時(shí)間的添加而逐漸衰減至零，而走漏電流堅(jiān)持不變。故微安表在加壓一定時(shí)間后其指示數(shù)值趨于恒定，此時(shí)讀取的數(shù)值那么等于或近似等于漏導(dǎo)電流即走漏電流。152、影響丈量結(jié)果的主要要素〔一〕高壓銜接導(dǎo)線由于接往被測(cè)設(shè)備的高壓導(dǎo)線是暴露在空氣中的，當(dāng)其外表場(chǎng)強(qiáng)高于約20kV/cm時(shí)〔決議于導(dǎo)線直徑、外形等〕，沿導(dǎo)線外表的空氣發(fā)生電離，對(duì)地有一定的走漏電流，這一部分電流會(huì)結(jié)果回來(lái)而流過(guò)微安表，因此影響丈量結(jié)果的準(zhǔn)確度。普通都把微安表固定在升壓變壓器的上端，這時(shí)就必需用屏蔽線作為引線，也要用金屬外殼把微安表屏蔽起來(lái)。〔二〕外表走漏電流走漏電流可分為體積走漏電流和外表走漏電流兩種。外表走漏電流的大小，只需決議于被試設(shè)備的外表情況，如外表受潮、臟污等。為真實(shí)反映絕緣內(nèi)部情況，在走漏電流丈量中，所要丈量的只是體積電流。但是在實(shí)踐丈量中，外表泄露電流往往大于體積走漏電流，這給分析、判別被試設(shè)備的絕緣形狀帶來(lái)了困難，因此必需消除外表走漏電流對(duì)真實(shí)丈量結(jié)果的影響。消除影響的方法實(shí)施被試設(shè)備外表枯燥、清潔、且高壓端導(dǎo)線與接地端要堅(jiān)持足夠的間隔；另一種是采用屏蔽環(huán)將外表走漏電流直接短接，使之不流過(guò)微安表。16〔三〕溫度與絕緣電阻丈量類似，溫度對(duì)走漏電流丈量結(jié)果有顯著影響。所不同的是溫度升高，走漏電流增大。〔四〕電源電壓的非正弦波形在進(jìn)展走漏電流丈量時(shí)，供應(yīng)整流設(shè)備的交流高壓應(yīng)該是正弦波形。假設(shè)供應(yīng)整流設(shè)備的交流低壓不是正弦波，那么對(duì)丈量結(jié)果是有影響的。影響電壓波形的主要是三次諧波。〔五〕加壓速度對(duì)被試設(shè)備的走漏電流本身而言，它與加壓速度無(wú)關(guān)，但是用微安表所讀取的數(shù)值并不一定是真實(shí)的走漏電流值，而能夠是維護(hù)吸收電流在內(nèi)的合成電流。(六)微安表接在不同位置時(shí)在丈量接線中，微安表接的位置不同，測(cè)得的走漏電流的數(shù)值也不同，因此對(duì)丈量結(jié)果有很大影響〔七〕實(shí)驗(yàn)電壓極性〔1〕電浸透景象使不同極性實(shí)驗(yàn)電壓下油紙絕緣電氣設(shè)備的泄漏電流丈量值不同。電浸透景象是指在外加電場(chǎng)作用下，液體經(jīng)過(guò)多孔固體的運(yùn)動(dòng)景象，它是膠體中常見的電動(dòng)景象之一。17〔2〕實(shí)驗(yàn)電壓極性對(duì)引線電暈電流的影響在不均勻、不對(duì)稱電場(chǎng)中，外加電壓極性不同，其放電過(guò)程及放電電壓不同的景象，稱為極性效應(yīng)。3、丈量時(shí)的操作規(guī)定〔1〕按接線圖接好線，并由專人仔細(xì)檢查接線和儀器設(shè)備，當(dāng)確認(rèn)無(wú)誤后，方可通電及升壓。〔2〕在升壓過(guò)程中，應(yīng)親密監(jiān)視被試設(shè)備、實(shí)驗(yàn)回路及有關(guān)表記。微安表的讀數(shù)應(yīng)在升壓過(guò)程中，按規(guī)定分階段進(jìn)展，且需求有一定的停留時(shí)間，以避開吸收電流。〔3〕在丈量過(guò)程中，假設(shè)有擊穿、閃絡(luò)等異常景象發(fā)生，應(yīng)馬上降壓，以斷開電源，并查明緣由，詳細(xì)記錄，待妥善處置后，再繼續(xù)丈量?！?〕實(shí)驗(yàn)終了、降壓、斷開電源后，均應(yīng)對(duì)被試設(shè)備進(jìn)展充分放電。〔5〕假設(shè)是三相設(shè)備，同理應(yīng)進(jìn)展其它兩項(xiàng)丈量?！?〕按照規(guī)定的要求進(jìn)展詳細(xì)記錄。184、丈量中的問(wèn)題在電力系統(tǒng)交接和預(yù)防性實(shí)驗(yàn)中，丈量走漏電流時(shí)，常遇到的主要異常情況如下?！惨弧硰奈脖碇蟹从吵鰜?lái)的情況〔1〕指針來(lái)回?cái)[動(dòng)。這能夠是由于電源動(dòng)搖、整流后直流電壓的脈動(dòng)系數(shù)比較大以及實(shí)驗(yàn)回路和被試設(shè)備有充放電過(guò)程所致。假設(shè)擺動(dòng)不大，又不非常影響讀數(shù)，那么可取其平均值；假設(shè)擺動(dòng)很大，影響讀數(shù)，那么可增大主回路和維護(hù)回路中的濾波電容的電容量。必要時(shí)可改動(dòng)濾波方式?！?〕指針周期性擺動(dòng)。這能夠是由于回路存在的反充電所致，或者是被試設(shè)備絕緣不良產(chǎn)生周期性放電呵斥的?！?〕指針忽然沖擊。假設(shè)向小沖擊，能夠是電源回路引起的；假設(shè)向大沖擊，能夠是實(shí)驗(yàn)回路或被試設(shè)備出現(xiàn)閃絡(luò)或產(chǎn)生間歇性放電引起的?！?〕指針指示數(shù)值隨丈量時(shí)間而發(fā)生變化。假設(shè)逐漸下降，那么能夠是由于充電電流減小或被試設(shè)備外表絕緣電阻上升所致；假設(shè)逐漸上升，往往是被試設(shè)備絕緣老化引起的?！?〕測(cè)壓用微安表不規(guī)那么擺動(dòng)。這能夠是由于測(cè)壓電阻斷線或接觸不良所致?！?〕指針?lè)粗浮＿@能夠是由于被試設(shè)備經(jīng)測(cè)壓電阻放電所致。〔7〕接好線后，未加壓時(shí)，微安表有指示。這能夠是外界干擾太強(qiáng)或地電位抬高引起的。19〔二〕從走漏電流數(shù)值上反映出來(lái)的情況〔1〕走漏電流過(guò)大。這能夠是由于丈量回路中各設(shè)備的絕緣情況不佳或屏蔽不好所致，遇到這種情況時(shí)，應(yīng)首先對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和屏蔽進(jìn)展仔細(xì)檢查，例如電纜電流偏大應(yīng)先檢查屏蔽。假設(shè)確認(rèn)無(wú)上述問(wèn)題，那么闡明被試設(shè)備絕緣不良。〔2〕走漏電流過(guò)小。這能夠是由于線路接錯(cuò)，微安表維護(hù)部分分流或有斷脫景象所致。〔3〕當(dāng)采用微安表在低壓側(cè)讀數(shù)，且用差值法消除誤差時(shí)，能夠會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。這能夠是由于高壓線過(guò)長(zhǎng)、空載時(shí)電暈電流大所致。因此高壓引線該當(dāng)盡量粗、短、無(wú)毛刺?！踩彻瓒训漠惓Ｇ闆r在走漏電流丈量中，有時(shí)發(fā)生硅堆擊穿景象，這是由于硅堆選擇不當(dāng)、均壓不良或質(zhì)量不佳所致。5、丈量結(jié)論對(duì)走漏電流丈量結(jié)果進(jìn)展分析、判別可從下述幾方面著手。〔一〕與規(guī)定值比較走漏電流的規(guī)定值就是其允許的規(guī)范，它是在消費(fèi)實(shí)際中根據(jù)積累多年的閱歷制定出來(lái)的，普通能闡明絕緣情況。對(duì)于一定的設(shè)備，具有一定的規(guī)定規(guī)范。這是最簡(jiǎn)便的判別方法。20〔二〕比較對(duì)稱系數(shù)法在分析走漏電流丈量結(jié)果時(shí)，還常采用不對(duì)稱系數(shù)〔即三相之中的最大值和最小值的比〕進(jìn)展分析、判別。普通說(shuō)來(lái)不對(duì)稱系數(shù)不大于2?！踩巢榭搓P(guān)系曲線法〔四〕空載電流對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響二、直流耐壓實(shí)驗(yàn)直流耐壓實(shí)驗(yàn)與交流耐壓相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)：〔1〕設(shè)備較輕便?！?〕絕緣無(wú)介質(zhì)極化損失?！?〕可制造伏安特性?！?〕在進(jìn)展直流耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，普通都兼做走漏電流丈量，由于直流耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)所加電壓較高，故容易發(fā)現(xiàn)缺陷。〔5〕易于發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備的部分缺陷。綜上所述，直流耐壓實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)某些交流耐壓所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。但這兩實(shí)驗(yàn)不能相互替代，必需同時(shí)運(yùn)用于預(yù)防性實(shí)驗(yàn)中，特別是電機(jī)、電纜等更該當(dāng)作直流實(shí)驗(yàn)。21〔一〕實(shí)驗(yàn)電壓確實(shí)定進(jìn)展直流耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，外施電壓的數(shù)值通常應(yīng)參考該絕緣的交流耐壓實(shí)驗(yàn)電壓和交、直流下?lián)舸╇妷褐?，但主要是根?jù)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定?！捕硨?shí)驗(yàn)電壓的極性電力設(shè)備的絕緣分為內(nèi)絕緣和外絕緣，外絕緣對(duì)地電場(chǎng)可以近似用棒—板電極構(gòu)成的不對(duì)稱、極不均勻電場(chǎng)中，氣體間隙一樣時(shí)，由于極性效應(yīng)，負(fù)棒—正極的火花放電電壓是正棒—負(fù)極的火花放電電壓的2倍多。應(yīng)指出，直流耐壓實(shí)驗(yàn)的時(shí)間可比交流耐壓實(shí)驗(yàn)的時(shí)間〔1min〕長(zhǎng)些。直流耐壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析判別，可參閱交流耐壓實(shí)驗(yàn)分析判別的有關(guān)原那么。丈量絕緣電阻及直流走漏電流通常不能發(fā)現(xiàn)的設(shè)備整體老化及部分缺陷。22第三節(jié)電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切值實(shí)驗(yàn)電介質(zhì)就是絕緣資料。當(dāng)研討絕緣物質(zhì)在電場(chǎng)作用下所發(fā)生的物理景象時(shí)，把絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)；當(dāng)絕緣物上加交流電壓時(shí)，可以把介質(zhì)看成為一個(gè)電阻和電容并聯(lián)組成的等值電路，如圖1-4〔a〕所示。根據(jù)等值電路可以作出電流和電壓的相量圖，如圖1-4〔b〕所示。由相量圖可知，介質(zhì)損耗由電導(dǎo)產(chǎn)生，阻性電流和容性電流間數(shù)值比較大時(shí)，電流間的夾角就越大，故稱為介質(zhì)損失角，其正切值為：介質(zhì)損耗為：23第三節(jié)電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切值實(shí)驗(yàn)24丈量的靈敏度較高，可以發(fā)現(xiàn)絕緣的整體受潮、劣化、蛻變及小體積設(shè)備的部分缺陷。一、介質(zhì)損失角正切值的丈量原理對(duì)套管、電力變壓器、互感器、電容器等普通做此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。圖1-5〔a〕正接線〔b〕反接線〔c〕對(duì)角線接線西林電橋的兩個(gè)高壓橋臂，分別由試品ZN及無(wú)損耗〔〕的規(guī)范電容器CN組成；兩個(gè)低壓橋臂，分別由無(wú)感電阻R3及無(wú)感電阻R4與電容C4并聯(lián)組成，如上圖所示。其中，有25(二)角差丈量法丈量tgδ

非平衡法丈量tgδ接線表示圖上圖所示為角差法典型的丈量原理接線圖，其任務(wù)原理如下：丈量tgδ實(shí)踐上就是丈量流過(guò)試品容性電流與全電流的相角差，在實(shí)驗(yàn)時(shí)同時(shí)丈量流過(guò)規(guī)范電容器電流〔其相角與流過(guò)試品的容性電流的相角一致〕和流過(guò)試品的電流〔全電流〕，這樣可測(cè)得到二者之間的相角差，從而可以計(jì)算tgδ的數(shù)值。二、丈量中的抗干擾措施為了消除或減少由電場(chǎng)干擾引起的誤差，采用平衡法丈量時(shí)可以采用如下措施：〔1〕加設(shè)屏蔽26〔2〕采用移相電源〔3〕倒相法采用非平衡法丈量時(shí)，可采用如下措施：〔1〕采用異頻電源。〔2〕補(bǔ)償法。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處置，將丈量數(shù)據(jù)進(jìn)展補(bǔ)償，使得丈量波形為不畸變的正弦波形后，計(jì)算得到tgδ和C。三、影響測(cè)試的主要要素及分析判別〔一〕影響要素〔1〕溫度的影響。介損值受溫度影響而變化，為了比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)同一設(shè)備在不同溫度下的介損值必需將結(jié)果歸算到一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)溫度，普通歸算到20度?！?〕濕度的影響。在不同的濕度下測(cè)得的值也是有差別的，應(yīng)在空氣相對(duì)濕度小于80%下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)?！?)絕緣的清潔度和外表走漏電流的影響。這可以用清潔和枯燥表面來(lái)將損失減到最小，也可采用涂硅油等方法來(lái)消除這種影響?！捕撤治觥?〕和<電力設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程>的要求值作比較。〔2〕對(duì)逐年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)展比較，在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)間隔之間的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值不應(yīng)該有顯著的添加或降低。27〔3〕當(dāng)值未超越規(guī)定值時(shí)，可以補(bǔ)充電容量來(lái)分析，電容量不應(yīng)該有明顯的變化?！?〕應(yīng)充分思索溫度等的影響，并進(jìn)展修正?！踩尘C合判別根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)閱歷，現(xiàn)將電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析判別概括為比較法。它包括以下內(nèi)容：〔1〕與設(shè)備歷年〔次〕實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互比較，由于普通的電氣設(shè)備都應(yīng)定期地進(jìn)展預(yù)防性實(shí)驗(yàn)，假設(shè)設(shè)備絕緣在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有什么變化，那么歷次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都該當(dāng)比較接近。假設(shè)有明顯的差別，那么說(shuō)明絕緣能夠有缺陷?！?〕與同類型設(shè)備實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互比較。由于對(duì)同一類型的設(shè)備而言，其絕緣構(gòu)造一樣，在一樣的運(yùn)轉(zhuǎn)和氣候條件下，其測(cè)試結(jié)果應(yīng)大致一樣。假設(shè)懸殊很大，那么闡明絕緣能夠有缺陷。28〔3〕同一設(shè)備相間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互比較。由于同一設(shè)備，各相的絕緣情況該當(dāng)根本一樣，假設(shè)三相實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互比較差別明顯，那么說(shuō)明有異常的絕緣能夠有缺陷?！?〕與<電力設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程>規(guī)定的“允許值〞相互比較。對(duì)有些實(shí)驗(yàn)工程，<電力設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程>規(guī)定了“允許值〞，假設(shè)測(cè)量值超越“允許值〞，應(yīng)仔細(xì)分析，查找緣由，或在結(jié)合其他實(shí)驗(yàn)工程來(lái)查找缺陷。29第四節(jié)絕緣油實(shí)驗(yàn)本節(jié)講述絕緣油的電氣性能實(shí)驗(yàn)以及油中溶解氣體的氣相色譜分析將在下一章詳細(xì)闡明。一、電氣強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法：電氣強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，即丈量絕緣油的瞬時(shí)擊穿電壓值。實(shí)驗(yàn)接線與交流耐壓實(shí)驗(yàn)一樣，即在絕緣油中放上一定外形的規(guī)范實(shí)驗(yàn)電極，電極間加上工頻電壓，并以一定的速率逐漸升壓，直至電極間的油隙擊穿為止。該電壓即絕緣油的擊穿電壓〔KV〕，或換算為擊穿強(qiáng)度〔KV/cm〕。實(shí)驗(yàn)步驟及本卷須知清洗油杯：實(shí)驗(yàn)前電極和油杯應(yīng)先用汽油、苯或四氯化碳洗凈烘干，洗滌時(shí)用干凈的絲絹，不可用布和棉紗。電極外表有燒傷痕跡的不可再用。調(diào)整好電極間間隔，使其堅(jiān)持2.5毫米。油杯上要加玻璃蓋或玻璃罩。實(shí)驗(yàn)在室溫15~35℃，濕度不高于75%的條件下進(jìn)行。油樣處置：試油樣送到實(shí)驗(yàn)室后，必需在不破壞原有貯藏密封的形狀下放置30影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的要素〔1〕本身質(zhì)量要素：雜質(zhì)的多少〔含水量、纖維量、氣量〕經(jīng)過(guò)規(guī)范油杯中變壓器油的工頻擊穿電壓來(lái)衡量油的質(zhì)量31相當(dāng)時(shí)間，直至油樣接近室溫。在油倒出前，應(yīng)將儲(chǔ)油容器顛倒數(shù)次，使油均勻混合，并盡能夠不產(chǎn)生氣泡。然后用被試油杯和電極沖洗兩、三次。再將變壓器油沿著被試油杯壁徐徐注入油杯。蓋上玻璃蓋或玻璃罩，靜置10分鐘。加壓實(shí)驗(yàn)調(diào)理調(diào)壓器使電壓從零升起，升壓速度約3千伏/秒，直至油隙擊穿，并記錄擊穿電壓值。這樣反復(fù)實(shí)驗(yàn)5次，取平均值。為了減少油在擊穿后產(chǎn)生的碳粒，應(yīng)將擊穿時(shí)的電流限制在5毫安左右。在每次擊穿后要對(duì)電極間的油進(jìn)展充分?jǐn)嚢瑁㈧o置5分鐘后再反復(fù)實(shí)驗(yàn)。二、tgδ值的丈量實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)接線和運(yùn)用儀器實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按所用電橋闡明書要求進(jìn)展接線。目前我國(guó)運(yùn)用較多的有關(guān)儀器有以下幾種?！玻薄秤捅袉螆A筒式、雙圓筒式及三接線柱電極式的。采用最多的是單圓筒式，又叫圓柱形電極。包括外電極〔高壓電極〕、內(nèi)電極〔丈量電極〕和屏蔽電極三部分?！玻病辰涣髌胶怆姌虺Ｓ玫膰?guó)產(chǎn)電橋有QS3型或其它可丈量tgδ值小于0.01%靈敏度較高的電橋。322、實(shí)驗(yàn)步驟〔１〕清洗油杯：實(shí)驗(yàn)前先用有機(jī)溶劑將丈量油杯仔細(xì)清洗并烘干，〔以防附著于電極上的任何污舞雜質(zhì)及水分潮氣等影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！玻病尺m當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)電壓和溫度實(shí)驗(yàn)電壓由丈量油杯電極間隙大小而定，普通應(yīng)保證間隙上的電場(chǎng)強(qiáng)度為1千伏/毫米。在注油實(shí)驗(yàn)前，還必需對(duì)空杯進(jìn)展1.5倍任務(wù)電壓的耐壓實(shí)驗(yàn)。由于絕緣油的tgδ值隨溫度的升高而按指數(shù)規(guī)律劇增，因此除了在常溫下丈量油的tgδ值外，還必需將被實(shí)驗(yàn)油樣升溫〔變壓器油要升溫至70℃，電纜油要升溫至100℃〕，丈量高溫下tgδ值。

按有關(guān)規(guī)范規(guī)定，對(duì)于變壓器油、新油和再生油升溫至70℃時(shí)的tgδ值應(yīng)不大于0.5%，運(yùn)轉(zhuǎn)中的油70℃時(shí)的tgδ值應(yīng)不大于2%，電纜油100℃時(shí)的tgδ值應(yīng)不大于0.5%。

33絕緣油的氣相色譜實(shí)驗(yàn)與分析34第一節(jié)充油電氣設(shè)備內(nèi)部主要絕緣資料的性能充油電氣設(shè)備內(nèi)部的主要絕緣資料有變壓器油、紙和紙板等A級(jí)絕緣資料，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)年限為20年左右時(shí)，最高允許溫度為105℃。一、變壓器油的性能變壓器油的耐電強(qiáng)度、傳熱性及熱量都比空氣要好得多，因此目前國(guó)內(nèi)外的電氣設(shè)備，特別是大中型電力變壓器和電抗器、電流互感器、電壓互感器等根本上都采用油浸式構(gòu)造，并且變壓器油起著絕緣和散熱的雙重作用。35運(yùn)轉(zhuǎn)中的變壓器油質(zhì)量規(guī)范如表2－1運(yùn)轉(zhuǎn)中變壓器油質(zhì)量規(guī)范序號(hào)項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)/kV質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法投入運(yùn)行前的油運(yùn)行油1外狀透明、無(wú)雜質(zhì)或懸浮物外觀目視2水溶性酸/pH＞5.4≥4.2GB/T75983酸值（mgKOH/g）≤0.03≤0.1GB/T7599或GB/T2644閃點(diǎn)（閉口）/℃≥140（10、25號(hào)油）≥135（45號(hào)油）與新油原始測(cè)定值相比不低于10GB/T26136序號(hào)項(xiàng)目設(shè)備電壓等級(jí)/kV質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法投入運(yùn)行前的油運(yùn)行油5水分/（mg/L）330～500220≤110≤10≤15≤20≤15≤25≤35GB/T7600或GB/T76016界面張力（25℃）/（mN/m）≥35≥19GB/T65417介質(zhì)損耗因數(shù)（90℃）500≤330≤0.007≤0.010≤0.020≤0.040GB/T56548擊穿電壓/kV50033066～22035及以下≥60≥50≥40≥35≥50≥45≥35≥30GB/T507或DL/T429.99體積電阻率（90℃）/Ω?m)500≤330≥6×1010≥1×1010≥5×109GB/T5654或DL/T421運(yùn)轉(zhuǎn)中的變壓器油質(zhì)量規(guī)范如表2－1運(yùn)轉(zhuǎn)中變壓器油質(zhì)量規(guī)范3710油中含氣量/（%）（體積分?jǐn)?shù)）330～500≤1≤3DL/T423或DL/T45011油泥與沉淀物/（%）（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）＜0.02（以下可忽略不計(jì)）GB/T51112油中溶解氣體組分含量色譜分析按DL/T722-2000規(guī)定GB/T17623GB/T7252取樣油溫為40～60℃運(yùn)轉(zhuǎn)中變壓器油的質(zhì)量隨著老化程度與所含雜質(zhì)等條件不同而變化很大，除能判別變壓器缺點(diǎn)的工程〔如油中溶解氣體色譜分析等〕外，通常不能單憑任何一種實(shí)驗(yàn)工程作為評(píng)價(jià)油質(zhì)形狀的根據(jù)，應(yīng)根據(jù)幾種主要特性目的進(jìn)展綜合分析，并隨變壓器電壓等級(jí)和容量不同而有所區(qū)別。表2－2為運(yùn)轉(zhuǎn)中變壓器油常規(guī)檢驗(yàn)周期及檢驗(yàn)工程。38表2－2運(yùn)轉(zhuǎn)中變壓器油常規(guī)檢驗(yàn)周期及檢驗(yàn)工程設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)范檢驗(yàn)周期表5.1.1中檢驗(yàn)項(xiàng)目變壓器（電抗器）330～500kV設(shè)備投運(yùn)前或大修后每年至少一次必要時(shí)1～101～3，5～104，1166～220kV、8MVA以上設(shè)備投運(yùn)前或大修后每年至少一次必要時(shí)1～91～3，5，7，86，9，11＜35kV設(shè)備投運(yùn)前或大修三年至少一次自行規(guī)定套管設(shè)備投運(yùn)前或大修每年1～3年必要時(shí)自行規(guī)定39由于充油電氣設(shè)備容量和運(yùn)轉(zhuǎn)條件的不同，油質(zhì)老化的速度也不一樣。當(dāng)變壓器用油的PH值接近4.4或顏色驟然變深，其他某項(xiàng)目的接近允許值或不合格時(shí)，應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期，添加檢驗(yàn)工程，必要時(shí)采取有效處置措施。二、固體絕緣資料的性能充油電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣常采用油紙絕緣構(gòu)造，所用的植物纖維紙及其制品包含電纜紙、紙、皺紋紙、金屬皺紋紙、點(diǎn)膠絕緣紙、絕緣紙板等。變壓器油與絕緣紙相結(jié)合構(gòu)成的油紙絕緣式構(gòu)造具有很高的耐電強(qiáng)度，比兩者分開單獨(dú)的〔油和紙〕任何一種資料都高得多。由于油的絕緣強(qiáng)度和介電系數(shù)低于纖維質(zhì)，油接受較大的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此，用紙把油分成一定數(shù)量的小油隙，既可以消除油中纖維雜質(zhì)的積累而不易構(gòu)成“小橋〞，又可以使電場(chǎng)均勻，提高絕緣的電氣強(qiáng)度。40油紙絕緣的缺陷是油和紙兩者均易被污染，只需含百分之幾的雜質(zhì)，影響就相當(dāng)嚴(yán)重。因此，在工藝過(guò)程中要盡能夠地獲得較純真的油和紙，并根據(jù)此選擇適宜的任務(wù)場(chǎng)強(qiáng)，才干保證變壓器絕緣構(gòu)造的可靠性。2．絕緣紙板它由木質(zhì)纖維或摻有適量棉纖維的混合紙漿經(jīng)抄紙、壓光而制成。目前有木質(zhì)纖維和棉纖維各占一半的50/50型和不摻棉纖維的100/100型兩種紙板。從表2－3中的纖維程度可以看出，，棉纖維中含99%以上純?chǔ)晾w維素，而木纖維中的α纖維素只占80%左右，并還含一定的β纖維素和木質(zhì)。易吸收水分的β纖維素和木質(zhì)混合在一同將添加吸濕才干，同時(shí)也加強(qiáng)纖維的構(gòu)造作用。41表2－3棉布纖維物理性能比較

種類指標(biāo)棉纖維木纖維斷面粗度10～20μm25～45μm纖維間隙多而少少而大毛細(xì)管現(xiàn)象多少在變壓器絕緣中，絕緣紙板被廣泛用作主絕緣的隔板〔紙筒〕、線圈間支撐條、墊塊、線圈的支撐絕緣和鐵軛絕緣。在110kV級(jí)以上變壓器中用作隔板、角環(huán)等的絕緣紙板，通常采用型號(hào)為100/100，其厚度有0.5，1.0，1.5，2.5和3mm，目前已開場(chǎng)采用4~8mm的厚紙板。42第二節(jié)變壓器油中氣體的產(chǎn)活力理油和紙是充油電氣設(shè)備的主要絕緣資料，油中氣體的產(chǎn)活力理與資料的性能和各種要素有關(guān)。一、變壓器油劣化及產(chǎn)氣變壓器油是由天然石油經(jīng)過(guò)蒸餾、精煉而獲得的一種礦物油。它是由各種碳?xì)浠衔锼M成的混合物，其中，碳、氫兩元素占其全部分量95%~99%，其他為硫、氮、氧及極少量金屬元素等。石油基碳?xì)浠衔镉协h(huán)烷烴〔CnH2n〕、烷烴〔CnH2n+2〕、芳香烴〔CnH2n-m〕以及其他一些成分。普通新變壓器油的分子量在270~310之間，每個(gè)分子的碳原子數(shù)在19~23之間，其化學(xué)組成包含50%以上的烷烴、10%~40%的環(huán)烷烴和5%~15%的芳香烴。表2－4列出了部分國(guó)產(chǎn)變壓器油的成分分析結(jié)果。43表2－4部分國(guó)產(chǎn)變壓器油的成分分析根據(jù)油類及廠家芳烴/（CA%）烷烴/（CP%）環(huán)烷烴/（CN%）新疆獨(dú)煉，#453.3049.7047.00新疆獨(dú)煉，#254.5645.8350.06蘭煉，#454.4645.8349.71蘭煉，#256.1057.8036.10東北七廠，#258.2860.4631.26天津大港，#2511.8024.5063.7044變壓器油在運(yùn)轉(zhuǎn)中因受溫度、電場(chǎng)、氧氣及水分和銅、鐵等資料的催化作用，發(fā)生氧化、裂解與碳化等反響，生成某些氧化產(chǎn)物及其縮合物〔油泥〕，產(chǎn)生氫及低分子烴類氣體和固體X臘等。當(dāng)變壓器油受高電場(chǎng)能量的作用時(shí)，即使溫度較低，也會(huì)分解產(chǎn)氣。在場(chǎng)強(qiáng)為130kV/cm作用下，變壓器油在25~30℃時(shí)的產(chǎn)氣成分如表2－5所示。45表2－5在場(chǎng)強(qiáng)為130kV/cm作用下變壓器油的產(chǎn)氣組分〔體積%〕試樣編號(hào)CH4C2H6C2H4C2H213.31.71.93.022.21.42.32.433.721.011.61`1.42變壓器油中溶解的氣體在電場(chǎng)作用下將發(fā)生電離，釋放出的高能電子與油分子發(fā)生碰撞，把其中的H原子或CH3原子團(tuán)游離出來(lái)而構(gòu)成游離基，促使產(chǎn)生二次氣泡。46當(dāng)電場(chǎng)能量足夠時(shí)即可發(fā)生上述反響。上述反響的產(chǎn)氣速率取決于化學(xué)鍵強(qiáng)度，鍵強(qiáng)度越高，產(chǎn)氣速率越低；同時(shí)產(chǎn)氣速率還與電場(chǎng)強(qiáng)弱、液相外表氣體的壓力有關(guān)?？傊跓?、電、氧的作用下，變壓器油的劣化過(guò)程以游離基鏈?zhǔn)椒错戇M(jìn)展，反響速率隨著溫度的上升而添加。氧和水分的存在及其含量高低對(duì)反響影響很大，銅和鐵等金屬也起觸媒作用使反響加速，老化后所生成的酸和H2O及油泥等危及油的絕緣特性。經(jīng)過(guò)精煉的變壓器油中不含低分子烴類氣體，但變壓器油在運(yùn)轉(zhuǎn)中遭到高溫作用將分解產(chǎn)生二氧化碳、低分子烴類氣體和氫氣等。47綜上所述，變壓器油是由許多不同分子量的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的混合物，由于電或熱缺點(diǎn)的緣由，生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖栽诨@些氫原子或自在基經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反響迅速重新化合，構(gòu)成氫氣和低分子烴類氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也能夠生成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔铩瞂臘〕。在缺點(diǎn)初期，所構(gòu)成的氣體溶解于油中；當(dāng)缺點(diǎn)能量較大時(shí)，也能夠聚集成游離氣體。油碳化生成碳粒的溫度在500-800℃，碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔锟啥逊e在設(shè)備的內(nèi)部。低能量放電性缺點(diǎn)，如部分放電經(jīng)過(guò)離子反響而構(gòu)成重新化合成烴類氣體，依次需求越來(lái)越高的溫度和越來(lái)越多的能量。乙烯雖然在較低的溫度時(shí)也有少量生成，但主要是在高于甲烷和乙烷的溫度即大約為500℃下生成。乙炔普通在800-1200℃的溫度下生成，而且當(dāng)溫度降低時(shí)，反響迅速被抑制，作為重新化合物的穩(wěn)定產(chǎn)物而積累。因此，雖然在較低的溫度下〔低于800℃〕也會(huì)有少量乙炔生成，但大量乙炔是在電弧的弧道中產(chǎn)生。此外，油在起氧化反響時(shí)，伴隨生成少量CO和CO2，并且CO和CO2能長(zhǎng)期積累，成為數(shù)量顯著的特征氣體。48二、固體絕緣資料的分解及氣體油紙絕緣包括絕緣紙、絕緣紙板等，它們的主要成分是纖維素。長(zhǎng)期相互之間氫鍵的引力和摩擦力，纖維素有很大的強(qiáng)度和彈性，因此機(jī)械性能良好。聚合物裂解的有效溫度高于105℃，完全裂解和碳化高于300℃，在生成水的同時(shí)，生成大量的CO和CO2及少量烴類氣體和呋喃化合物，同時(shí)油被氧化。CO和CO2的生成不僅隨溫度升高而加快，而且隨油中氧的含量和紙的濕度增大而添加。由表2－6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，纖維素?zé)岱纸獾臍怏w組分主要是CO和CO2。49表2－6溫度470℃時(shí)纖維素?zé)岱纸猱a(chǎn)物分解產(chǎn)物重量/（%）分解產(chǎn)物重量/（%）水35.5CO210.40醋酸1.40CO4.20丙銅0.07CH40.27焦油4.20C2H40.17其他有機(jī)物質(zhì)5.20焦炭39.5950第三節(jié)電氣設(shè)備內(nèi)部缺點(diǎn)與油中特征氣體的關(guān)系充油電氣設(shè)備內(nèi)部缺點(diǎn)方式主要是機(jī)械、熱和電三種類型，而又以后兩種為主，并且機(jī)械性缺點(diǎn)常以熱的或電的缺點(diǎn)方式表現(xiàn)出來(lái)。從表2－7國(guó)內(nèi)對(duì)359臺(tái)缺點(diǎn)變壓器的缺點(diǎn)類型進(jìn)展統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出，運(yùn)轉(zhuǎn)中充油電氣設(shè)備的缺點(diǎn)主要有過(guò)熱性缺點(diǎn)和高能放電性缺點(diǎn)。根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)和大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，電弧放電的電弧電流大，變壓器主要分解出乙炔、氫及較少的甲烷；部分放電的電流較小，變壓器油主要分解出氫和甲烷；變壓器油過(guò)熱時(shí)分解出氫和甲烷、乙烯、丙烯等，而紙和某些絕緣資料過(guò)熱時(shí)還分解出一氧化碳和二氧化碳等氣體。我國(guó)現(xiàn)行的<變壓器油中溶解氣體分析和判別導(dǎo)那么>〔DL/T22-2000〕，將不同缺點(diǎn)類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體歸納為表2－8。同時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)充油變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生的大量事故的診斷和吊心檢驗(yàn)，在表2－9和表2－10中列出了電力變壓器及其高壓引線套管內(nèi)的典型缺點(diǎn)與缺點(diǎn)類型的關(guān)系。51表2－7充油電氣設(shè)備缺點(diǎn)類型的統(tǒng)計(jì)故障類型臺(tái)次比率/（%）過(guò)熱性故障22653高能量放電故障6518.1過(guò)熱兼高能放電故障3610.0火花放電故障257.0受潮或局部放電71.952表2－8充油電力變壓器不同缺點(diǎn)類型產(chǎn)生的氣體故障類型主要?dú)怏w組分次要?dú)怏w組分油過(guò)熱CH4、C2H2H2、C2H6油和紙過(guò)熱CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油紙絕緣中局部放電H2、CH4、COC2H2、C2H6、CO2油中火花放電H2、C2H2油中電弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和紙中電弧H2、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6注：進(jìn)水受潮或油中氣泡可使氫含量升高53表2－9充油電力變壓器的典型缺點(diǎn)故障類型舉例局部放電由不完全津漬、高濕度的紙、油的過(guò)飽和，或空腔造成的充氣空腔中的局部放電，并導(dǎo)致形成Xl蠟低能量放電不良連接形成不同電位或懸浮電位的。造成的火花放電或電弧，可發(fā)生在屏蔽環(huán)、繞組中相鄰的線餅間或?qū)w間，以及連線開焊處或鐵心的閉合回路中夾件間、套管與箱壁、線圈內(nèi)的高壓的地端的放電木質(zhì)絕緣塊、絕緣構(gòu)件膠合處，以及繞組墊塊的沿面放點(diǎn)。油擊穿、選擇開關(guān)的切斷電流高能量放電局部高能量或由短路造表2－9充油電力變壓器的典型故障成的閃絡(luò)，沿面放電或電弧低壓對(duì)地、接頭之間、線圈之間、套管與箱體之間、銅排與箱體之間、繞組與鐵芯之間的短路環(huán)繞主磁通的兩個(gè)鄰近導(dǎo)體之間的放電。鐵芯的絕緣螺絲、固定鐵芯的金屬環(huán)之間的放電過(guò)熱t(yī)＜300℃在救急情況下，變壓器超銘牌運(yùn)行繞組中油流被阻塞在鐵軛夾件中的雜散磁通量過(guò)熱300℃＜t＜700℃螺栓連接處（特別是銅排）、滑動(dòng)接觸面、選擇開關(guān)內(nèi)的接觸面（形成積碳），以及套管引線和電纜的連接接觸不良鐵軛處夾件和螺栓之間、夾件和鐵芯疊片之間的環(huán)流，接地線中的環(huán)流，以及磁屏蔽上的不良焊點(diǎn)和夾件的環(huán)流繞組中平行的相鄰導(dǎo)體之間的絕緣磨損過(guò)熱t(yī)＞700℃油箱和鐵芯上的大的環(huán)流油箱壁為補(bǔ)償?shù)拇艌?chǎng)過(guò)高，形成一定的電流鐵芯疊片之間的短路54表2－10充油變壓器套管的典型缺點(diǎn)故障類型舉例局部放電紙受潮、不完全浸漬、油的過(guò)飽和、或紙被X蠟沉積物染，造成充氣空腔中的局部放電。也可能在運(yùn)輸期間把松散的絕緣紙弄皺、弄折，造成局部放電低能量放電電容末屏連接不良引起的火花放電靜電屏蔽連接線中的電弧紙上有沿面放電高能量放電在電容均壓金屬箔片間的短路，局部高電流密度熔化金屬箔片，但不會(huì)導(dǎo)致套管爆炸熱故障300℃＜t＜700℃由于污染或不合理地選擇絕緣材料引起的高介損，從而造成紙絕緣中的環(huán)流，并造成熱崩潰套管屏蔽間或高壓引線接觸不良，溫度由套管內(nèi)的導(dǎo)體傳出55第四節(jié)三比值法的根本原理及方法大量的實(shí)際證明，采用特征氣體法結(jié)合可燃?xì)怏w含量法，可做出對(duì)缺點(diǎn)性質(zhì)的判別，但還必需找出缺點(diǎn)產(chǎn)氣組分含量的相對(duì)比值與缺點(diǎn)點(diǎn)溫度或電場(chǎng)力的依賴關(guān)系及其變化規(guī)律。為此，人們?cè)谟锰卣鳉怏w法等進(jìn)展充油電氣設(shè)備缺點(diǎn)診斷的過(guò)程中，經(jīng)不斷的總結(jié)和改良，國(guó)際電工委員會(huì)〔IEC〕在熱力動(dòng)力學(xué)原理和實(shí)際的根底上，相繼引薦了三比值法和改良的三比值法。我國(guó)現(xiàn)行的DL/T722-2000<導(dǎo)那么>引薦的也是改良的三比值法。一、三比值法的原理經(jīng)過(guò)大量的研討證明，充油電氣設(shè)備的缺點(diǎn)診斷也不能只依賴于油中溶解氣體的組分含量，還應(yīng)取決于氣體的相對(duì)含量；經(jīng)過(guò)絕緣油的熱力學(xué)研討結(jié)果闡明，隨著缺點(diǎn)點(diǎn)溫度的升高，變壓器油裂解產(chǎn)生烴類氣體按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的順序推移，并且H2是低溫時(shí)由部分放電的離子碰撞游離所產(chǎn)生。基于上述觀念，產(chǎn)生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的四比值法。由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映熱分解的溫度范圍，于是IEC降其刪去而引薦采用三比值法。56隨后，在人們大量運(yùn)用三比值法的根底上，IEC對(duì)與編碼相應(yīng)的比值范圍、編碼組合及缺點(diǎn)類別做了改良，得到目前引薦的改良三比值法〔以下簡(jiǎn)稱三比值法〕。由此可見，三比值法的原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在缺點(diǎn)下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對(duì)濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從5種特征氣體中選取兩種溶解度和分散系數(shù)相近的氣體組成三對(duì)比值，以不同的編碼表示；根據(jù)表2－11的編碼規(guī)那么和表2－12的缺點(diǎn)類型判別方法作為診斷缺點(diǎn)性質(zhì)的根據(jù)。這種方法消除了油的體積效應(yīng)的影響，使判別充油電氣設(shè)備缺點(diǎn)類型的主要方法，并可以得出對(duì)缺點(diǎn)形狀較可靠的診斷。表2－11和表2－12是我國(guó)DL/T722-2000<導(dǎo)那么>引薦的改良的三比值法〔類似于IEC引薦的改良的三比值法〕的編碼規(guī)那么和缺點(diǎn)類型的判別方法。57表2－11編碼規(guī)那么氣體范圍比值范圍的編碼C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6＜0.1010≥0.1～＜1100≥1～＜3121≥322258表2－12缺點(diǎn)類型判別方法編碼組合故障類型判斷故障實(shí)例C2H2/C2H4CH4/H2C2H2/C2H6001低溫過(guò)熱（低于150℃）絕緣導(dǎo)線過(guò)熱，注意CO和CO2的含量及CO2/CO的值20低溫過(guò)熱（150～300℃）分解開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動(dòng)或接頭焊接不良，渦流引起銅過(guò)熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間絕緣不良、鐵芯多點(diǎn)接地等21中溫過(guò)熱（300～700℃）0，1，22高溫過(guò)熱（高于700℃）10局部放電高溫度、含氣量引起油中低能量密集的局部放電20，10，1，2低能放電引線對(duì)電位未固定的部件之間連續(xù)火花放電，分解抽頭引線和油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火花放電或懸浮電位之間的電火花放電20，1，2低能放電兼過(guò)熱10，10，1，2電弧放電線圈匝間、層間短路、相間閃絡(luò)、分接頭引線間油隙閃絡(luò)、引起對(duì)箱殼放電、線圈熔斷、分接開關(guān)飛弧、因環(huán)路電流引起電弧、引線對(duì)其他接地體放電等。20，1，2電弧放電兼過(guò)熱59同時(shí)，DL/T722-2000<導(dǎo)那么>還提示利用三對(duì)比值的另一種判別缺點(diǎn)類型的方法，即溶解氣體分析解釋表(表2－13)和解釋簡(jiǎn)表(表2－14)。表2－13是將一切缺點(diǎn)類型分為6種情況，這6種情況適宜于一切類型的充油電氣設(shè)備，氣體比值的極限依賴于設(shè)備的詳細(xì)類型，可稍有不同；表2－13顯示D1和D2兩種缺點(diǎn)類型之間既有重疊又有區(qū)別，這闡明放電的能量有所不同，必需對(duì)設(shè)備采取不同的措施。表2－14給出了粗略的解釋，對(duì)于部分放電，低能量或高能量放電以及熱缺點(diǎn)可有一個(gè)簡(jiǎn)便粗略的區(qū)別。表2－13溶解氣體分析解釋表情況特征故障C2H2/C2H4CH4/H2C2H2/C2H6DP局部放電（見注3）NS①＜0.1＜0.2D1低能量局部放電＞10.1～0.5＞1D2高能量局部放電0.6～2.50.1～1＞2T1熱故障t＜300℃NS①＞1但NS①＞1＜1T2熱故障300℃＜t＜700℃＜0.1＞11～4T3熱故障t＞700℃＜0.2①＞1＞460注：1．上述比值在不同地域可稍有不同；2．以上比值在至少上述氣體之一超越正常值并超越正常值增長(zhǎng)速率時(shí)才增長(zhǎng)有效；3．在互感器中CH4/H2＜0.2時(shí)為部分放電。在套管中CH4/H2＜0.7為部分放電；4．氣體比值落在極限范圍之外，而不對(duì)應(yīng)于本表中的某個(gè)缺點(diǎn)特征時(shí)，可以為是混合缺點(diǎn)或一種新的缺點(diǎn)。這個(gè)新的缺點(diǎn)包含了高含量的背景氣體程度。在這種情況下，本表不能提供診斷。但可以運(yùn)用圖示法給出直觀的、在本表中最接近的缺點(diǎn)特征。①NS表示無(wú)論什么數(shù)值均無(wú)意義；②C2H2的總量添加，闡明熱點(diǎn)溫度添加，高于1000℃。表2－14溶解氣體分析解釋簡(jiǎn)表情況特征故障C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6PD局部放電＜0.2D低能量或高能量放電＞0.2T熱故障＜0.261二、三比值法的運(yùn)用原那么三比值法的運(yùn)用原那么是：〔1〕只需根據(jù)氣體各組分含量的留意值或氣體增長(zhǎng)率的留意值有理由判別設(shè)備能夠存在缺點(diǎn)時(shí)，氣體比值才是最有效的，并應(yīng)予以計(jì)算。對(duì)氣體含量正常，且無(wú)增長(zhǎng)趨勢(shì)的設(shè)備，比值沒(méi)有意義?！?〕假設(shè)氣體的比值與以前的不同，能夠有新的缺點(diǎn)重疊或正常老化上。為了得到僅僅相對(duì)于新缺點(diǎn)的氣體比值，要從最后一次分析結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù)，并重新計(jì)算比值〔尤其在CO和CO2含量較大的情況下〕。在進(jìn)展比較時(shí)，要留意在一樣的負(fù)荷和溫度等情況下在一樣的位置取樣?！?〕由于溶解氣體分析本身存在的實(shí)驗(yàn)誤差，導(dǎo)致氣體比值也存在某些不確定性。利用DL/T722-2000<導(dǎo)那么>所述的方法，分析油中溶解氣體結(jié)果的反復(fù)性和再現(xiàn)性。對(duì)氣體濃度大于10μL/L的氣體，兩次的測(cè)試誤差不應(yīng)大于平均值的10%，而在計(jì)算氣體比值時(shí)，誤差提高到20%。當(dāng)氣體濃度低于10μL/L時(shí)，誤差會(huì)更大，使比值的準(zhǔn)確度迅速降低。因此在運(yùn)用比值法判別設(shè)備缺點(diǎn)性質(zhì)時(shí)，應(yīng)留意各種能夠降低準(zhǔn)確度的要素。尤其是對(duì)正常值較低的電壓互感器、電流互感器和套管，更要留意這種情況。62第五節(jié)無(wú)編碼比值法的根本原理及方法雖然我國(guó)現(xiàn)行的DL/T722-2000<導(dǎo)那么>中采用了改良的三比值法，提高了診斷缺點(diǎn)的可靠性，但三比值法缺點(diǎn)編碼不多，實(shí)踐任務(wù)中有許多變壓器的缺點(diǎn)因查不到編碼而無(wú)法判別，而且判別方法也較復(fù)雜。因此，尋求更簡(jiǎn)單、更準(zhǔn)確的診斷技術(shù)已成為各國(guó)研討的主要課題。我國(guó)電力研討者經(jīng)過(guò)10多年搜集的全國(guó)部分省市變壓器缺點(diǎn)實(shí)例和對(duì)國(guó)外模擬缺點(diǎn)色譜數(shù)據(jù)的分析研討，提出了用“無(wú)編碼比值法〞分析和診斷變壓器缺點(diǎn)性質(zhì)的方法，可以從一個(gè)層面處理三比值法缺點(diǎn)編碼少，有的缺點(diǎn)用三比值法難于診斷的問(wèn)題。一、缺點(diǎn)類型診斷的原理如前所述，變壓器油和固體絕緣資料在不同的溫度、不同的放電方式下產(chǎn)生的氣體也不一樣。日本等國(guó)經(jīng)過(guò)大量的模擬實(shí)驗(yàn)，得到過(guò)熱、放電分解的不同氣體。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出以下規(guī)律：63〔1〕在油中發(fā)生600℃以下過(guò)熱時(shí)，產(chǎn)生的主要?dú)怏w是甲烷，其次是乙烯、乙烷和少量氫氣?！?〕在電弧放電時(shí)，油產(chǎn)生的氣體以氫氣和乙炔為主，有少量的甲烷、乙烯；在紙和油中電弧放電時(shí)產(chǎn)生的CO是純油中的10倍多?！?〕在部分放電時(shí)，無(wú)乙炔，而且甲烷較多?！?〕火化放電產(chǎn)生的氣體近似于電弧放電。利用上述實(shí)驗(yàn)得到的規(guī)律，我們可以利用某些特征氣體的組分含量和它們之間的相互比值來(lái)判別變壓器中存在的不同缺點(diǎn)類型。如用過(guò)熱時(shí)甲烷過(guò)氫氣少、放電時(shí)氫氣多而甲烷少的特點(diǎn)，用甲烷與氫氣比率就可區(qū)分放電與過(guò)熱缺點(diǎn)。為此，合計(jì)算出9種不同組合方式的氣體比率值，并按變壓器實(shí)踐缺點(diǎn)分類統(tǒng)計(jì)，從中找出缺點(diǎn)性質(zhì)相關(guān)的量。于是，我們就可以用表2－15與缺點(diǎn)性質(zhì)相關(guān)的氣體比率來(lái)確定缺點(diǎn)性質(zhì)。64表2－15氣體比值與實(shí)踐缺點(diǎn)性質(zhì)分類統(tǒng)計(jì)表序號(hào)氣體比值分類實(shí)際故障與比值編碼分類高能量放電102高能量放電112，110，101，100低能量放電202，212，200低能量放電兼過(guò)熱220，222高能量放電兼過(guò)熱120，121，122高溫過(guò)熱022，002中溫過(guò)熱021，001低溫過(guò)熱020，0001CH4/H20.1～0.970.03～0.750.01～0.961.6～3.51.05～2.480.37～8.40.75～24.20.62～3.22C2H2/C2H40.1～2.910.11～2.633.02～20.03.13～18.460.10～2.810～0.100～0.100～0.103C2H4/C2H63.4～500.24～11.63.2～65.20.08～11.50.2～18.03.07～17.11.25～3.00.12～0.954C2H2/(C1+C2)/(%)4.4～67.43.5～56.517.2～89.443.3～74.01.7～60.70～5.990～4.20～35H2/(H2+C1+C2)/(%)3.3～87.65.9～81.46.3～95.711.1～37.30～31.30～60.50～40.80～40.3656C2H4/(C1+C2)/(%)21.3～6621.5～45.20～202.4～18.28.8～57.646.1～92.031.6～53.415.9～30.37CH4/(C1+C2)/(%)6.0～74.017.9～43.70～39.520～23.012.6～81.44.7～70.317.2～53.817.2～85.68C2H6/(C1+C2)/(%)0～15.21.8～72.00～13.01.9～32.00～44.03.4～16.812.6～38.017～42.09(CH4+C2H4)/(C1+C2)/(%)37.6～86.741.7～72.022.6～82.822.7～1.734.0～91.079.7～98.235.0～87.034.5～74.066該方法不需求對(duì)比值編碼，而是直接由兩個(gè)比值確定一個(gè)缺點(diǎn)性質(zhì)，減去了傳統(tǒng)的“三比值法〞先變法然后由編碼查找缺點(diǎn)性質(zhì)的過(guò)程，使分析判別方法簡(jiǎn)化而可操作性又較強(qiáng)。二、診斷缺點(diǎn)性質(zhì)的方法〔1〕以計(jì)算比值診斷根據(jù)計(jì)算的比值，按表2－16進(jìn)展診斷，步驟如下：表2－16無(wú)編碼比值缺點(diǎn)性質(zhì)分析診斷方法故障性質(zhì)C2H2/C2H4C2H4/C2H6CH4/H2典型例子低溫過(guò)熱＜300℃＜0.1＜1無(wú)關(guān)引線外包絕緣脆化，繞組油道堵塞，鐵芯局部短路中溫過(guò)熱300~700℃＜0.11＜比值＜3無(wú)關(guān)鐵芯多點(diǎn)接地或局部短路，分接開關(guān)引線接頭接觸不良高溫過(guò)熱＞700℃＜0.1＞3無(wú)關(guān)高能量放電0.1＜比值＜3無(wú)關(guān)＜1繞組匝間、餅間短路，引線對(duì)地放電，分接開關(guān)撥叉處圍屏放電，有載分接開關(guān)、選擇開關(guān)切斷電流高能量放電兼過(guò)熱0.1＜比值＜3無(wú)關(guān)＞1低能量放電＞3無(wú)關(guān)＜1圍屏樹枝狀放電，分接開關(guān)錯(cuò)位，鐵芯接地銅片與鐵芯多點(diǎn)接觸，選擇開關(guān)調(diào)節(jié)不到位。低能量放電兼過(guò)熱＞3無(wú)關(guān)＞167〔1〕以計(jì)算的乙炔比乙烯值診斷過(guò)熱或放電性缺點(diǎn)。當(dāng)計(jì)算的比值小于0.1時(shí)為過(guò)熱性缺點(diǎn)，大于0.1時(shí)為放電性缺點(diǎn)。〔2〕計(jì)算乙烯比乙烷的值并以過(guò)熱溫度診斷缺點(diǎn)程度。當(dāng)乙烯比乙烷的計(jì)算比值小于1時(shí)為低溫過(guò)熱〔小于300℃〕；大于1小于3為中溫過(guò)熱〔300～700℃〕；大于3時(shí)為高溫過(guò)熱〔大于700℃〕?！?〕以計(jì)算的甲烷比氫氣值診斷能否放電或過(guò)熱性缺點(diǎn)并存。當(dāng)甲烷比氫氣的計(jì)算比值大于1時(shí)，為放電兼過(guò)熱性缺點(diǎn)，反之為純放電性缺點(diǎn)。〔2〕以缺點(diǎn)分區(qū)圖診斷根據(jù)計(jì)算的比值，按圖2-1的缺點(diǎn)分區(qū)圖進(jìn)展診斷，其步驟如下：圖2-1變壓器缺點(diǎn)性質(zhì)分區(qū)圖68①以計(jì)算的乙炔比乙烯的值判別缺點(diǎn)區(qū)域。當(dāng)計(jì)算比值小于0.1時(shí)為過(guò)熱性缺點(diǎn)，大于0.1時(shí)為放電性缺點(diǎn)。②以計(jì)算的乙烯比乙烷值過(guò)熱缺點(diǎn)區(qū)域。以左縱坐標(biāo)為準(zhǔn)，查出過(guò)熱溫度，診斷過(guò)熱缺點(diǎn)類型。③以計(jì)算的甲烷比氫氣值判別缺點(diǎn)程度。以圖2－1的右縱坐標(biāo)為準(zhǔn)，查處該值所對(duì)應(yīng)的缺點(diǎn)。求出兩對(duì)比值后，即可在缺點(diǎn)分區(qū)圖2－1中查到缺點(diǎn)性質(zhì)，因此該圖示法具有直觀、明了、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)；對(duì)于過(guò)熱缺點(diǎn)，還可以看出它的溫度變化情況，可用于運(yùn)轉(zhuǎn)中變壓器的色譜追蹤分析。三、無(wú)編碼比值法的特點(diǎn)與三比值法相比，無(wú)編碼比值法具有以下一些特點(diǎn)：1．可診斷放電兼過(guò)熱缺點(diǎn)對(duì)搜集到的102臺(tái)次變壓器缺點(diǎn)的色譜分析數(shù)據(jù)進(jìn)展分析診斷比較如下：〔1〕按三比值法編碼規(guī)那么編碼的臺(tái)次是：“120〞碼16臺(tái)次、“121〞碼14臺(tái)次、“122〞碼65臺(tái)次、“222〞碼2臺(tái)次。69〔2〕吊芯檢查確認(rèn)的實(shí)踐缺點(diǎn)是：放電和過(guò)熱兩種缺點(diǎn)同時(shí)存在的變壓器24臺(tái)次，如引線焊接不良又有引線對(duì)均壓環(huán)放電，鐵芯兩點(diǎn)接地又有分解開關(guān)缺點(diǎn)，圍屏放電又有鐵芯多點(diǎn)接地等；一種缺點(diǎn)顯示兩種特征的變壓器有54臺(tái)次，如匝間過(guò)熱后導(dǎo)致?lián)舸┓烹姟⒁€脫焊等，鐵芯接地銅片或穿心螺絲與鐵芯多點(diǎn)接觸、分接開關(guān)接觸不良等。純屬放電的變壓器13臺(tái)次，緣由不明的12臺(tái)次。〔3〕用無(wú)編碼比值法進(jìn)展診斷，并將診斷結(jié)果與②的實(shí)踐缺點(diǎn)進(jìn)展比較，其準(zhǔn)確判別率為87.3%，而用三比值法診斷的結(jié)果與②的實(shí)踐缺點(diǎn)不符合。上述實(shí)際證明，無(wú)編碼比值法運(yùn)轉(zhuǎn)中確實(shí)存在將缺點(diǎn)性質(zhì)劃分為放電兼過(guò)熱缺點(diǎn)的這類缺點(diǎn)，這對(duì)分析變壓器缺點(diǎn)部位更為有利。２．提高過(guò)熱性缺點(diǎn)診斷的準(zhǔn)確率按三比值法，“000〞組合編碼應(yīng)診斷為設(shè)備絕緣正常老化而無(wú)缺點(diǎn)，而實(shí)踐上屬“000〞組合編碼的往往仍有缺點(diǎn)。為此，用無(wú)編碼比值法對(duì)搜集到的屬“000〞組合編碼的變壓器進(jìn)展了診斷，其結(jié)果列于表2－17。從表中可知，無(wú)編碼比值法診斷為過(guò)熱性缺點(diǎn)，從而提高了熱缺點(diǎn)診斷的準(zhǔn)確率。70表2－17“000〞碼缺點(diǎn)實(shí)例統(tǒng)計(jì)表故障發(fā)生單位發(fā)生時(shí)間總烴/（μL/L）編碼無(wú)編碼比值法判斷結(jié)論實(shí)際故障情況鄭鐵臨疑1#主變1973.7.28722000低溫過(guò)熱局部放電黃石電廠2#主變1982.7.10138000低溫過(guò)熱鐵芯兩點(diǎn)接地本溪局南分區(qū)主變B相套管19824100000低溫過(guò)熱第一屏、第二屏放電鄧工二組變CT1994.4410000低溫過(guò)熱過(guò)熱鞍山紅一變2#變1994.9.1188000低溫過(guò)熱過(guò)熱趙山708路CT1994.11753.3000低溫過(guò)熱過(guò)熱深圳橫崗站1#變1995.3.16103.1000低溫過(guò)熱未查找深圳橫崗站2#變1995.3.16138.1000低溫過(guò)熱未查找韶關(guān)局梅田1#變1996.6.27126.1000低溫過(guò)熱可能是燒焊引起71第六節(jié)油中氣體分析的多種判據(jù)對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)展綜合診斷如前所述，充油變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于變壓器的容量、電壓等級(jí)、構(gòu)造、運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境、油質(zhì)情況、運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)等的差別，以及每種診斷方法都涉及特定的參數(shù)或大量模擬及事故數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)而得出的閱歷公式或判據(jù)，因此在對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中缺點(diǎn)變壓器進(jìn)展缺點(diǎn)診斷及缺點(diǎn)開展趨勢(shì)預(yù)測(cè)時(shí)，假設(shè)僅采用一種判據(jù)很難得出正確的診斷結(jié)論，甚至?xí)浅庹`判，呵斥更大的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，即使是用前述的油中溶解特征氣體組分含量和比值法已診斷出變壓器的缺點(diǎn)類型及性質(zhì)，但為了進(jìn)一步預(yù)測(cè)變壓器的缺點(diǎn)情況，往往還應(yīng)調(diào)查缺點(diǎn)源的溫度、功率、絕緣資料的損傷程度、缺點(diǎn)危害性，以及缺點(diǎn)的開展導(dǎo)致油中溶解氣體到達(dá)飽和并使瓦斯維護(hù)動(dòng)作等諸要素。一、綜合診斷的輔助方法1．缺點(diǎn)源溫度的估算72變壓器油裂解后的產(chǎn)物與溫度有關(guān)，溫度不同產(chǎn)生的特征氣體也不同；反之，如知缺點(diǎn)情況下油中產(chǎn)生的有關(guān)各種氣體的濃度，可以估算出缺點(diǎn)源的溫度。比如對(duì)于變壓器油過(guò)熱，且當(dāng)熱點(diǎn)溫度高于400℃時(shí)，可根據(jù)月岡淑郎等人引薦的閱歷公式來(lái)估算，即〔2-9〕國(guó)際電工委員會(huì)〔IEC〕規(guī)范指出，假設(shè)CO2/CO的比值低于3或高于11，那么以為能夠存在纖維分解缺點(diǎn)，即固體絕緣的劣化。當(dāng)涉及估計(jì)絕緣裂解時(shí)，絕緣低熱點(diǎn)的溫度閱歷公式如下：300℃以下時(shí)：〔2-10〕300℃以上時(shí)：〔2-11〕732．缺點(diǎn)源功率估算變壓器油裂解需求的平均活化能約為210kJ/mol，即油熱解產(chǎn)生1mol體積〔規(guī)范形狀下為22.4L〕的氣體需求吸收熱能為210kJ，那么每升熱裂解氣所需能量的實(shí)際值為：Qi=210/22.4=9.38(kW/L)但油裂解時(shí)實(shí)踐耗費(fèi)的熱量要大于實(shí)際值。假設(shè)熱解時(shí)需求吸收的實(shí)際熱量為，實(shí)踐需求吸收的熱量為,那么熱解效率系數(shù)為〔2-12〕假設(shè)知單位缺點(diǎn)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)氣量，即可導(dǎo)出缺點(diǎn)源功率估算公式為〔2-13〕74表2－18SFPS3-150000/220主變壓器油中溶解氣體含量〔μL/L〕試驗(yàn)日期H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2C1+C21996.10.13024.85.315.00787.14109.145.11996.12.1822.250.724.156.90970.54715.2131.7〔2〕以油中溶解氣體絕對(duì)產(chǎn)氣率和相對(duì)產(chǎn)氣率判別缺點(diǎn)的嚴(yán)重程度〔3〕以三比值法診斷缺點(diǎn)類型〔4〕估算熱點(diǎn)溫度〔5〕估算缺點(diǎn)源功率75〔6〕估算油中溶解氣體到達(dá)飽和態(tài)所需時(shí)間〔7〕根據(jù)缺點(diǎn)在導(dǎo)電回路和磁回路時(shí)氣體比值特征和C2H2的強(qiáng)弱，判別缺點(diǎn)能否發(fā)生在磁路上?！?〕綜合分析診斷根據(jù)上述根本步驟地診斷結(jié)果，結(jié)合鐵芯接地電流，鐵芯對(duì)地電阻值，診斷為鐵芯存在多點(diǎn)接地缺點(diǎn)，其診斷結(jié)果與停電檢查相符合。如上述診斷過(guò)程中出現(xiàn)三比值法的無(wú)組合編碼缺點(diǎn)時(shí)，還可利用無(wú)編碼比值法診斷。76第五節(jié)交流耐壓實(shí)驗(yàn)交流耐壓實(shí)驗(yàn)是對(duì)電氣設(shè)備絕緣外加交流實(shí)驗(yàn)電壓，該實(shí)驗(yàn)電壓比設(shè)備的額定任務(wù)電壓要高，并繼續(xù)一定的時(shí)間〔普通為1min〕。交流耐壓實(shí)驗(yàn)是一種最符合電氣設(shè)備的實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)條件的實(shí)驗(yàn)，是防止發(fā)生絕緣事故的一項(xiàng)重要的手段。因此，交流耐壓實(shí)驗(yàn)是各項(xiàng)絕緣實(shí)驗(yàn)中具有決議性意義的實(shí)驗(yàn)。一、交流工頻耐壓實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)變壓器耐壓的接線原理交流耐壓實(shí)驗(yàn)的接線，應(yīng)按被試品的要求〔電壓、容量〕和現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件來(lái)決議。通常實(shí)驗(yàn)時(shí)采用是成套設(shè)備〔包括控制及調(diào)壓設(shè)備〕。圖1－7中給出交流工頻耐壓實(shí)驗(yàn)的接線圖。

圖1－7交流耐壓實(shí)驗(yàn)接線圖77S1、S2——開關(guān)；FU——熔斷器；T1——調(diào)壓器；T2——實(shí)驗(yàn)變壓器；KM——過(guò)流繼電器；P1、P2——丈量線圈；R1——維護(hù)電阻；R2——球隙維護(hù)電阻；G——維護(hù)球隙；C1、C2——電容分壓器；Cx——被試絕緣交流耐壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)變壓器高壓回路的出線端常串有限流電阻R1，它的作用是什么？怎樣選取電阻值？作用1：限制被試品擊穿時(shí)的短路電流。以防止被試品的缺陷擴(kuò)展和減輕實(shí)驗(yàn)變壓器繞組的磁感應(yīng)力。作用2：限制被試品擊穿時(shí)產(chǎn)生的振蕩過(guò)電壓，以免實(shí)驗(yàn)變壓器高壓繞組〔出線端部位〕層間或匝間絕緣損壞。R1可按實(shí)驗(yàn)電壓以0.1~0.5Ω/V選取。

78在圖中接于丈量線圈P1、P2的電壓表屬于低壓側(cè)丈量，可以經(jīng)過(guò)變比換算到高壓側(cè)。而接于C1和C2之間電壓表屬于高壓側(cè)丈量，這是現(xiàn)場(chǎng)常用的方法，它可以防止由于容性電流而使被試設(shè)備端電壓升高所帶來(lái)的影響。2、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振及串并聯(lián)諧振的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)于大型發(fā)電機(jī)組、變壓器、GIS、交聯(lián)電纜等大容量較大的試品的交流耐壓實(shí)驗(yàn)，需求大容量的實(shí)驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器以及電源?，F(xiàn)場(chǎng)往往難以辦到，即使有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，也需動(dòng)用大型汽車、吊車等，費(fèi)力費(fèi)時(shí)。在此情況下，可根據(jù)詳細(xì)情況分別采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)諧振的方法來(lái)進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。串并聯(lián)諧振可經(jīng)過(guò)調(diào)理電感來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可經(jīng)過(guò)調(diào)理頻率或電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。79但該實(shí)驗(yàn)大多是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大電容設(shè)備進(jìn)行的，因此電容是確定的，普通采用調(diào)感或調(diào)頻來(lái)進(jìn)展諧振補(bǔ)償?！?〕串聯(lián)補(bǔ)償當(dāng)實(shí)驗(yàn)變壓器的額定電壓小于所需實(shí)驗(yàn)電壓，但電流額定量能滿足試品實(shí)驗(yàn)電流的情況下，可采用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)展實(shí)驗(yàn)。80

圖1-8串聯(lián)補(bǔ)償接線圖利用串聯(lián)諧振做耐壓實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①假設(shè)被試品擊穿，那么諧振終止，高壓消逝；②擊穿后電流下降，不致于呵斥被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)大?！?〕并聯(lián)諧振〔電流諧振〕法當(dāng)實(shí)驗(yàn)變壓器的額定電壓能滿足實(shí)驗(yàn)電壓的要求，但電流達(dá)不到被試品所需的實(shí)驗(yàn)電流時(shí)，可采用并聯(lián)諧振對(duì)電流加以補(bǔ)償，以處理容量缺乏的問(wèn)題。其接線圖如圖1-21示，并聯(lián)回路兩支路的感抗和容抗分別為XC和XL，當(dāng)XC＝XL時(shí)，回路產(chǎn)生諧振。這時(shí)雖然兩個(gè)支路的電流都很大，但回路的總電流I≈0，XC上的電壓等于電源電壓。81圖1-9并聯(lián)補(bǔ)償接線圖當(dāng)采用積木式電抗器進(jìn)展補(bǔ)償時(shí)，初次根據(jù)實(shí)驗(yàn)電壓確定電抗器的串聯(lián)個(gè)數(shù)及分接頭的位置，再確定電抗器的并聯(lián)數(shù)，使得補(bǔ)償電流IL、試品電流IC及變壓器TT額定輸出電流In滿足關(guān)系，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！?〕串并聯(lián)諧振法除了以上的串聯(lián)、并聯(lián)諧振外，當(dāng)實(shí)驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定電流都不能滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，可同時(shí)運(yùn)用串、并聯(lián)諧振電路，通常成為串并聯(lián)補(bǔ)償法，其接線如圖1－10所示。82圖1-10串并聯(lián)補(bǔ)償法接線圖〔4〕采用串聯(lián)、并聯(lián)諧振和串并聯(lián)諧振法的本卷須知1〕電源電壓和頻率要求穩(wěn)定，應(yīng)防止用電阻器調(diào)壓；2〕回路電阻R1要求足夠的熱容量，并堅(jiān)持穩(wěn)定；3〕實(shí)驗(yàn)電壓直接在被試品兩端丈量；4〕電感線圈應(yīng)滿足電流和絕緣強(qiáng)度的要求；5〕對(duì)于并聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿而諧振停頓時(shí)，實(shí)驗(yàn)變壓器有過(guò)流的能夠，因此，要求過(guò)流速斷維護(hù)能可靠動(dòng)作；6〕對(duì)于串聯(lián)諧振法，當(dāng)被試品擊穿時(shí)，回路中的電流減小電壓降低，所以，除了正常的過(guò)流維護(hù)外，還應(yīng)有欠壓維護(hù)措施。83二、實(shí)驗(yàn)本卷須知〔1〕必需在被試設(shè)備的非破壞性實(shí)驗(yàn)都合格后才干進(jìn)展此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，假設(shè)有缺陷〔例如受潮〕，應(yīng)排除缺陷后進(jìn)展?！?〕被試