三比值法的基本原理及方法

《三比值法的基本原理及方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、三比值法的基本原理及方法大量的实践证明，采用特征气体法结合可燃气体含量法，可做出对故障性质的判断，但还必须找出故障产气组分含量的相对比值与故障点温度或电场力的依赖关系及其变化规律。为此，人们在用特征气体法等进行充油电气设备故障诊断的过程中，经不断的总结和改良，国际电工委员会（IEC）在热力动力学原理和实践的基础上，相继推荐了三比值法和改良的三比值法。我国现行的DL/T722-2000《导则》推荐的也是改良的三比值法。一、三比值法的原理通过大量的研究证明，充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量，还应取决于气体的相对含量；通过绝缘油的热力学研究结果表明，随着故障

2、点温度的升高，变压器油裂解产生烃类气体按CH4→C2H6→C2H4→C2H2的顺序推移，并且H2是低温时由局部放电的离子碰撞游离所产生。基于上述观点，产生以CH4/H2，C2H6/CH4，C2H4/C2H6，C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法。由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限地反映热分解的温度范围，于是IEC降其删去而推荐采用三比值法。随后，在人们大量应用三比值法的基础上，IEC对与编码相应的比值范围、编码组合及故障类别做了改良，得到目前推荐的改良三比值法（以下简称三比值法）。由此可见，三比值法的原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量

3、的相对浓度与温度的相互依赖关系，从5种特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值，以不同的编码表示；根据表2－11的编码规则和表2－12的故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。这种方法消除了油的体积效应的影响，使判断充油电气设备故障类型的主要方法，并可以得出对故障状态较可靠的诊断。表2－11和表2－12是我国DL/T722-2000《导则》推荐的改良的三比值法（类似于IEC推荐的改良的三比值法）的编码规则和故障类型的判断方法。表2－11编码规则气体范围比值范围的编码C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6＜0.1010≥0.1～＜1100≥1～＜3121

4、≥3222表2－12故障类型判断方法编码组合故障类型判断故障实例C2H2/C2H4CH4/H2C2H2/C2H6001低温过热（低于150℃）绝缘导线过热，注意CO和CO2的含量及CO2/CO的值20低温过热（150～300℃）分解开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良、铁芯多点接地等21中温过热（300～700℃）0，1，22高温过热（高于700℃）10局部放电高温度、含气量引起油中低能量密集的局部放电20，10，1，2低能放电引线对电位未固定的部件之间连续火花放电，分解抽头引线和油隙闪络，不同电位之间的油中火花放电或悬

5、浮电位之间的电火花放电20，1，2低能放电兼过热10，10，1，2电弧放电线圈匝间、层间短路、相间闪络、分接头引线间油隙闪络、引起对箱壳放电、线圈熔断、分接开关飞弧、因环路电流引起电弧、引线对其他接地体放电等。20，1，2电弧放电兼过热同时，DL/T722-2000《导则》还提示利用三对比值的另一种判断故障类型的方法，即溶解气体分析解释表（表2－13）和解释简表（表2－14）。表2－13是将所有故障类型分为6种情况，这6种情况适合于所有类型的充油电气设备，气体比值的极限依赖于设备的具体类型，可稍有不同；表2－13显示D1和D2两种故障类型之间既有重叠又有区别，这说明放电的能量有

6、所不同，必须对设备采取不同的措施。表2－14给出了粗略的解释，对于局部放电，低能量或高能量放电以及热故障可有一个简便粗略的区别。表2－13溶解气体分析解释表情况特征故障C2H2/C2H4CH4/H2C2H2/C2H6DP局部放电（见注3）NS①＜0.1＜0.2D1低能量局部放电＞10.1～0.5＞1D2高能量局部放电0.6～2.50.1～1＞2T1热故障t＜300℃NS①＞1但NS①＞1＜1T2热故障300℃＜t＜700℃＜0.1＞11～4T3热故障t＞700℃＜0.2①＞1＞4注：1．上述比值在不同地区可稍有不同；2．以上比值在至少上述气体之一超过正常值并超过正常值增长速率时

7、才增长有效；3．在互感器中CH4/H2＜0.2时为局部放电。在套管中CH4/H2＜0.7为局部放电；4．气体比值落在极限范围之外，而不对应于本表中的某个故障特征时，可认为是混合故障或一种新的故障。这个新的故障包含了高含量的背景气体水平。在这种情况下，本表不能提供诊断。但可以使用图示法给出直观的、在本表中最接近的故障特征。①NS表示无论什么数值均无意义。表2－14溶解气体分析解释简表情况特征故障C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6PD局部放电＜0.2D低能量或高能量放电＞0.2T热