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        變壓器油化驗(yàn)在數(shù)據(jù)分析與診斷中的應(yīng)用

        2016-10-21 22:38:51陳南清
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年8期
        關(guān)鍵詞:故障診斷變壓器

        陳南清

        摘 要:為提高變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性,需對其進(jìn)行定期檢測,而通過檢測變壓器中油可判斷出其運(yùn)行狀態(tài),并可判斷出發(fā)生故障的零部件。文章對此進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和探討,以期為相關(guān)人士提供參考和借鑒。

        關(guān)鍵詞:變壓器;化驗(yàn)數(shù)據(jù);故障診斷

        廣東粵電湛江生物質(zhì)發(fā)電有限公司SZ11-63000/110變壓器天威特變,2013年8月24日23:31,#2機(jī)組負(fù)荷47MW,主開關(guān)1102 跳閘,滅磁開關(guān)跳閘,#2發(fā)變組“主變差動(dòng)保護(hù)”,“主變重瓦斯”,“主變輕瓦斯”等保護(hù)動(dòng)作,從錄波圖看出是BC相故障導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作切機(jī),保護(hù)動(dòng)作正確,立即抽取變壓器油化學(xué)化驗(yàn),其中2013.8.25取#2變壓器油化驗(yàn)水份時(shí)為9uL/L,水份不超標(biāo)合格。

        1 變壓器油化驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

        1.1 #2變壓器油化驗(yàn)數(shù)據(jù)(表1)

        1.2 #2變壓器油趨勢(圖1)

        2 變壓器三比值法

        三值法主要是在羅杰斯比值法的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,它是利用檢測變壓器油中的CH4/H2、C2H2/C2H4、C2H4/C2H6三對氣體的比值,且不同比值分別表示不同的編碼,再利用編碼手冊可以查詢到變壓器出現(xiàn)的故障,從而對癥采取相應(yīng)的措施。

        在變壓器油化驗(yàn)中,需要注意以下兩點(diǎn):第一,如果檢測出各種氣體含量在正常范圍內(nèi),可不進(jìn)行三比值法;第二,如果油檢測出各氣體含量比例超出正常范圍,且各氣體含量超出靈敏度極限值的10倍,結(jié)合變壓器使用癥狀可判別出其內(nèi)部出現(xiàn)異常情況,這時(shí)可使用三比值法進(jìn)一步分析變壓器內(nèi)部故障。所以三比值法只適用于2013.8.25變壓器油數(shù)據(jù)。(表2)

        三比值法數(shù)據(jù)為:102為電弧放電類型故障

        3 #2變壓器油的氣相色譜結(jié)果分析

        色譜分析:針對變壓器中油進(jìn)行氣相色譜分析,可以檢測出內(nèi)部氣體含量,并通過三對比值法,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部零件出現(xiàn)的故障,該方法可以有效監(jiān)督變壓器安全運(yùn)行的保障。同時(shí),根據(jù)作者多年電力工作經(jīng)驗(yàn)可知,氣相色譜檢測技術(shù)受外界影響較小,可以對變壓器內(nèi)部各部件進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測,避免變壓器發(fā)生重大安全事故。

        研究表明,變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)絕緣物質(zhì)是有機(jī)油性紙,若變壓器內(nèi)部零件出現(xiàn)燒損故障時(shí),絕緣油紙溫度升高會(huì)分解出有機(jī)氣體。根據(jù)化學(xué)知識(shí)可知,有機(jī)類物質(zhì)(碳?xì)浠衔铮┚哂胁煌瘜W(xué)鍵結(jié)構(gòu),且其熱穩(wěn)定隨化學(xué)鍵的不同而有一定差距,在油性絕緣紙溫度逐漸升高過程中,依次會(huì)分解出烷烴、烯烴、炔烴等有機(jī)氣體。變壓器在正常工作狀態(tài)下,其內(nèi)部設(shè)備和絕緣油紙會(huì)出現(xiàn)老化,也會(huì)釋放一定量的氣體,如CO、CO2等,而這些氣體可以有效溶解在油中。但是一旦變壓器內(nèi)部零部件短路或溫度過高,有機(jī)氣體分解速度隨故障發(fā)展而加快,并在油中形成對流后溶解于油中,且故障的嚴(yán)重程度不同會(huì)釋放出不同組合的氣體。因此,在變壓器正常工作中,需要定期對其內(nèi)部油中氣體做色譜分析,并判斷設(shè)備內(nèi)部故障,避免故障向惡性發(fā)展。

        目前關(guān)于變壓器內(nèi)部放電故障表征調(diào)查研究的經(jīng)驗(yàn)報(bào)告顯示主要指標(biāo)為乙炔氣體含量。一般說來正常工作的變壓器內(nèi)不產(chǎn)生此種氣體,若在變壓器工作監(jiān)控分析中檢測到乙炔氣體含量上升較快,則該變壓器可能存在嚴(yán)重的放電故障。此時(shí)應(yīng)密切監(jiān)視發(fā)展情況。變壓器內(nèi)總的烴類氣體很高,氫氣含量也高,乙炔是總烴的主要成分,則有可能有電弧放電性故障。用三比值法進(jìn)行判斷,即CH4/H2、C2H4/C2H6、C2H2/C2H4。例如,三比值編碼為102時(shí),故障性質(zhì)可能是高能量放電。所以根據(jù)化試班2013.8.25#2變壓器油化驗(yàn)數(shù)據(jù),這次#2變壓器內(nèi)總的烴類氣體很高,氫氣含量也高,乙炔是總烴的主要成分,為高能量電弧放電性故障。

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