干式變壓器油中溶解氣體的故障分析方法(1)作者姓名： 2012年5月31日9336057:29

渠道：關(guān)鍵詞： 1前言

干式變壓器油中溶解氣體的分析技術(shù)是基于油中溶解氣體的種類與內(nèi)部故障的對應(yīng)關(guān)系。用氣相色譜儀分析油中溶解的氣體。根據(jù)氣體的成分和各種氣體的含量，判斷干式變壓器是否有異常情況，診斷其故障類型、大致位置、嚴重程度和發(fā)展趨勢。通過對油中氣體的分析，對干式變壓器內(nèi)部故障和故障性質(zhì)的早期診斷提出有針對性的預(yù)防措施，實現(xiàn)干式變壓器不間斷供電檢測和早期故障診斷等安全生產(chǎn)要求，具有重要的指導(dǎo)意義。氣相色譜法診斷干式變壓器故障有兩種常用方法：特征氣體法和比值法，下面將對此進行介紹和說明。

2用特征氣體法進行故障診斷

在正常情況下，干式變壓器內(nèi)部的絕緣油和材料在熱和電的作用下逐漸老化分解，緩慢產(chǎn)生少量氫氣和低分子碳氫化合物，以及一氧化碳和二氧化碳氣體。干式變壓器出現(xiàn)局部過熱和局部放電故障時，分解會加強，對于不同性質(zhì)的故障，絕緣分解產(chǎn)生的氣體也會不同；對于性質(zhì)相同的斷層，由于程度不同，產(chǎn)氣量也不同。因此，根據(jù)干式變壓器油中氣體的成分和含量，可以判斷故障的性質(zhì)和嚴重程度。

特征氣體法是以霍爾斯特德實驗為基礎(chǔ)的。發(fā)現(xiàn)任何特征烴類氣體的產(chǎn)氣率都隨溫度變化。在特定的溫度下，某種氣體的產(chǎn)氣率會呈現(xiàn)較大值。隨著溫度的升高，產(chǎn)氣率較高的氣體依次為CH4、C2H6、C2H4和C2H2，證明斷層溫度與溶解氣體含量存在對應(yīng)關(guān)系。通過分析油中溶解氣體成分的含量，可以判斷干式變壓器的潛在故障和故障類型。

經(jīng)過長期的實踐和統(tǒng)計，人們總結(jié)出了一些利用特征氣體進行故障分析的方法。目前，故障診斷方法應(yīng)用廣泛：油中特征氣體成分含量為特征量，油中總烴、CO、CO2為特征量。

2.1以油中特征氣體成分含量為特征量的故障診斷方法

目前，內(nèi)外干式變壓器的故障性質(zhì)通常是通過比較油中溶解的特征氣體成分的分析數(shù)據(jù)來診斷的。特征氣體主要包括總烴、C2H2、H2、CO、CO2等。根據(jù)干式變壓器油的氣相色譜測定結(jié)果，初步判斷了干式變壓器等設(shè)備的生產(chǎn)周期特征、特征氣體的注意值、故障性質(zhì)。

從大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，干式變壓器發(fā)生故障時產(chǎn)生的各種氣體在總碳氫化合物中的比例是不斷變化的。隨著故障點溫度的升高，CH4的比例逐漸降低，而C2H2和C2H6的比例逐漸增加。當達到電弧溫度時，C2H2成為主要成分。根據(jù)表2-1中列出的特征氣體的特性，可以判斷故障的性質(zhì)。

表2-1判斷干式變壓器故障性質(zhì)的特征氣體特性

表2-1用于判斷設(shè)備故障，對故障性質(zhì)有很強的針對性和直觀性，但沒有確定的數(shù)量。同時也要注意：(1)設(shè)備出現(xiàn)高溫熱點時可能會產(chǎn)生C2H2，所以出現(xiàn)C2H2不一定會有放電故障；(2)H2的產(chǎn)生不完全是由放電現(xiàn)象引起的。H2單組分上升的原因有：設(shè)備水或氣泡引起的水與鐵的化學反應(yīng)，水或氣體在高電場強度下分解，電暈效應(yīng)，固體絕緣材料受潮后加速老化；(3)老齡化 #p#分頁標題#e#

表2-2出廠和新投產(chǎn)設(shè)備氣體含量要求

表2-3運行中干式變壓器、電抗器和套管油中溶解氣體含量注意值

1來源：互聯(lián)網(wǎng)