干式變壓器油中溶解氣體的故障分析方法

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：關鍵詞： 1前言

干式變壓器油中溶解氣體的分析技術是基于油中溶解氣體的種類與內部故障的對應關系。用氣相色譜儀分析油中溶解的氣體。根據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、嚴重程度和發展趨勢。通過對油中氣體的分析，對干式變壓器內部故障和故障性質的早期診斷提出有針對性的預防措施，實現干式變壓器不間斷供電檢測和早期故障診斷等安全生產要求，具有重要的指導意義。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。干式變壓器出現局部過熱和局部放電故障時，分解會加強，對于不同性質的故障，絕緣分解產生的氣體也會不同；對于性質相同的斷層，由于程度不同，產氣量也不同。因此，根據干式變壓器油中氣體的成分和含量，可以判斷故障的性質和嚴重程度。

特征氣體法是以霍爾斯特德實驗為基礎的。發現任何特征烴類氣體的產氣率都隨溫度變化。在特定的溫度下，某種氣體的產氣率會呈現較大值。隨著溫度的升高，產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關系。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。

經過長期的實踐和統計，人們總結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，內外干式變壓器的故障性質通常是通過比較油中溶解的特征氣體成分的分析數據來診斷的。特征氣體主要包括總烴、C2H2、H2、CO、CO2等。根據干式變壓器油的氣相色譜測定結果，初步判斷了干式變壓器等設備的生產周期特征、特征氣體的注意值、故障性質。

從大量的統計數據可以看出，干式變壓器發生故障時產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。根據表2-1中列出的特征氣體的特性，可以判斷故障的性質。

表2-1判斷干式變壓器故障性質的特征氣體特性

表2-1用于判斷設備故障，對故障性質有很強的針對性和直觀性，但沒有確定的數量。同時也要注意：(1)設備出現高溫熱點時可能會產生C2H2，所以出現C2H2不一定會有放電故障；(2)H2的產生不完全是由放電現象引起的。H2單組分上升的原因有：設備水或氣泡引起的水與鐵的化學反應，水或氣體在高電場強度下分解，電暈效應，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出廠和新投產設備氣體含量要求

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

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