應(yīng)用油中溶解氣體分析法判定變壓器故障
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)材料在變壓器中起盡緣、散熱、滅弧等作用,并有其特殊的性能。
在正常運(yùn)行條件下,變壓器油和固體盡緣材料由于受到電場、熱、水分、氧的作用,隨時(shí)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(shí),故障點(diǎn)四周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(dòng)力學(xué)原理,油裂解時(shí)天生的任何一種氣體,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1000℃時(shí),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(dòng)、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。
泄露氣體檢測儀|
毒性氣體|
氧氣檢測|
VOC檢測儀|
煙氣分析儀|
臭氧檢測儀|
空氣品質(zhì)監(jiān)測儀|
油中溶解氣體分析法就是根據(jù)故障下產(chǎn)氣的累計(jì)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留意事項(xiàng)
(1)發(fā)現(xiàn)特征氣體組分含量增長時(shí),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(yàn)、新投運(yùn)設(shè)備出廠前的狀況、檢驗(yàn)工藝流程等,確定故障是由于電路還是磁路或是其它原因,如輔助設(shè)備、設(shè)備材料、檢驗(yàn)工藝等引起的,以縮小檢驗(yàn)時(shí)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,天生大量的氫氣聚集在取樣閥四周;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(huì)聚集在取樣閥的四周,此時(shí)取樣分析的結(jié)果往往會(huì)帶來誤判定。因此,在取樣時(shí)應(yīng)先充分放油,才能取得正確反映變壓器運(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留意值,也應(yīng)引起重視。同時(shí),應(yīng)分清氣體來源,防止造成誤判定。比如:變壓器油箱帶油補(bǔ)焊,焊接時(shí)的高溫使油分解產(chǎn)生大量的特征氣體;廣州市駿凱電子科技有限公司有載調(diào)壓變壓器中分接開關(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(huì)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(shí),應(yīng)考慮變壓器油老化的題目,查對油的閃點(diǎn)是否有下降的跡象。同時(shí),因故障點(diǎn)四周的盡緣紙也會(huì)迅速裂解,使纖維素?cái)噫,產(chǎn)生大量的CO、CO2,因此,根據(jù)CO、CO2含量的變化,可判定故障是否涉及到固體盡緣材料。
(5)發(fā)現(xiàn)油中單一的氫氣組分升高時(shí),應(yīng)測定油中微水含量,以便判定是否為設(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盡緣材料的不同,廣州市駿凱電子科技有限公司有時(shí)也會(huì)使某些組分(如H2等)超留意值,此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢測,跟蹤分析。
(6)故障變壓器檢驗(yàn)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(shí)會(huì)存在一些油循環(huán)活動(dòng)的死區(qū),這部分缺少活動(dòng)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(huì)逐步擴(kuò)散,因此在跟蹤分析的初期,往往發(fā)現(xiàn)油中氣體有明顯增長的趨勢。通過多次檢測,當(dāng)各種特征氣體的產(chǎn)氣速率逐漸減小,并經(jīng)一定時(shí)間其含量趨于穩(wěn)定后,才能確定檢驗(yàn)后投運(yùn)的設(shè)備故障已消除。