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变压器绝缘油在线监测技术

变压器绝缘油在线监测技术

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 一般性电气设备预防性试验不能在变压器带电时有效地发现其内部的潜伏性故障,瓦斯继电器也只能在变压器内部有故障后被动地动作于信号或使断路器跳闸停电,且尚不知变压器油中气体成份及每种成份的含量,因此不能为我们分析主变内部故障类型提供数据。事实表明,变压器油在发生故障前,因其故障类型的不同,其内部分解出气体的种类和含量也不相同,特别是对过热性、电弧性和绝缘破坏性等故障,能够很好地反映出来。若能够对变压器的气体含量进行实时监测,就可以据此对内部的潜伏性故障进行分析,真正做到早期预防,快速处理,有效避免恶性事故的发生。

  1变压器内产生的气体变压器中有热、电和机械应力。这些现象都会引起变压器油和固体绝缘材料裂解,从而产生等。

  表1列出了变压器油和绝缘材表1变压器内部不同故障时产生的气体强烈过热电弧放电局部放电气体成分4油和绝缘材料4油和绝缘材料油和绝d缘材料注:▲代表产生的主要气体,代表产生的次要气体。

  料析出的主要气体成份。

  在《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中,给出了变压器油中氢和烃类气体(指ch4、c2h4、C2H6'C2H24种气体,简称C,+C2)的注意值,见表2.表2油中溶解气体的注意值气体组分4种气体,简称C,+C2变压器油在线监测系统的应用情况2.1设备安装运行及报警值的设置中原油田的变压器油在线监测系统采用加拿大生产的H201i微气传感器,它是一种数字化的监测仪器,其最大特点是不仅可以对产气量的绝对值设定报警,同时可以对不同时段内的产气速率设定报警,并且多台设备可以联成网络,进行远程通讯。

  监测对象为C2H4、C2H2、CO、H24种主要气体,各种气体的相对灵2000年11月底,在3座110kV变电所的6台主变放油阀处各安装一套油色谱在线监测装置,共设定两级报警,基本设定原则是:一级报警值,当超过此值报警,应加强被监测变压器进行密切监测,必要时对可能发生的故障采取一定的防范措施。二级报警值,当超过此值报警,应立即采取措施,包括评估被监测设备的性能,进行抢修还是将其退出运行进行大修等。报警值的的设置可表3.两级报警的建议设定值稳定读数第一级报餐值卜汾-第二级报整值70-400 1.5倍稳定读数2倍稳定读数在6台微气传感器稳定运付定2周后,笔者根据显示的数值进行了一级与二级报瞀数值设置,见表4. 5备用二变压器容量/KVA 2.2气体含量及变压器内部故障分析从后台机所储存的信息数据来看,实际上从2003年6月初始至出现二级报警曰止,气体数值一直是上升状态。如。

  在装置二级报警的当曰,笔者于微气传感器处取油样化验,进行色谱分析的结果见表5.表5变压器油中各种气体含置值由表5中的数据,根据微气传感器显示4种主要气体显示数值的炅敏度,我们可以算出:酉己监测技术2003年2003年6月2日6月9日6月丨阳6月23曰6月30日7月7日7月14曰7月2丨曰7月28日8月4日8月日8月丨8曰8月25曰微气含量变化图可见,与微气传感器所示数值204x106基本相符,之所以油化验的数值较传感器显示的数值偏小,有2点原因可以考虑:①微气传感器的测量精度;②是取油和分析油样过程中气体成份的丢失。

  2.3用特征气体法和IEC三比值法根据以上数据和资料,笔者采用了特征气体法和IEC三比值法判断故障的性质。)特征气体值注意法:当色谱分析所得气体数值超出表2所列数值时,表明变压器处于非正常运行状态,可粗略地判断变压器内部可能有早期的故障存在。

  与表2中油中气体的注意值相比较,总烃超标较多,并且是C2H4占了总烃的绝大部分。另外CO和(:02的数据也偏大,对照表1可知,c2h4、CO和C02过量超标主要是强烈过热现象导应当引起足够的注意。根据绝缘油温度计算公式r=3221g(C2H4/C2H6)815'C,也证明了主变内部高温热力的存在。

  使弯曲搭接部分形成了分流,而(2)三比值法:种利用5种特征气体,来判断变压器故障性质的方法。在三比值法中,相同的比值范围以不同的编码表示。

  由表5中数据可知,C2H2/C2H4=根据IEC三比值法的典型编码规则,得到三比值码为,2,2;对照三比值码的经验故障性质,判断为高于7°C的高温范围的热故障。与特征气体值判断法的结果―致。

  综合上面2点,笔者初步判断为主变有高温热力故障存在,又考虑到主变为1988年生产并投运,运行时间已达15年,再加上近几年主变负荷一直居高不下,尤其是夏季负荷较高,主变内部故障有进一步加大的趋势,于是决定对其实施大修。

  2.4存在缺陷及采取措施主变退网后,笔者对其进行了详细检查,经过吊芯检查和试验后,发现有以下问题:(1)nokVA、B、C三相出线端(将军帽)处由于安装接触不良过热,均有放电烧伤痕迹,长期的运行致使导电杆整体发热,且A相较严重;(2)llOkVB、C相出线处的导线没有接直,形成了弯曲环绕搭接现象,致搭接部分又严重接触不好,长期下来发热打火,导线出现断股现象,其中B相尤为严重;(3)llOkV A相套管的介损值与其它两相相比偏大。

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