4 色谱分析技术在变压器潜伏性故障诊断中的应用

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1、全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电气色谱分析技术在变压器潜伏性故障诊断中的应用陈　彦（华能伊敏发电厂　内蒙古　伊敏河　021130）【摘　要】文中阐述了采用色谱分析技术判断变压器内部故障的过程。在确定变压器内部是否存在故障的基础上，列举了采用色谱分析技术判断变压器内部存在故障的判断方法，并用伊敏发电厂在过去十多年来发生的工程实例加以阐述说明。【关键词】充油电气设备　色谱分析　故障诊断　产气速率0　引言利用气相色谱法监测充油电气设备内部的潜伏性故障及故障的发展趋势，是一种行

2、之有效的监督手段，早已在电力系统得到了高度重视和广泛应用。由于变压器油中溶解气体是由很多原因影响产生的，因此，判断一台变压器是否存在潜伏性故障时，一定要把特征气体浓度与变压器的运行状况、电气试验结果等综合起来分析，以获得正确可靠的判断结论。下面仅对如何诊断充油电气设备内部故障谈谈本人的一点体会。1　故障分析的机理充油电气设备内部的故障诊断，主要是利用色谱分析技术对绝缘油中有代表性的七种溶解气体（H2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO、CO2）进行分析。当电力设备内部发生过热性故障、放电性故障或受潮情况时,这些气体的产量会迅速增

3、加，我们通过对其进行分析，判断是什么类型的故障，进而判断出故障的大致部位。值得指出的是，在识别设备内部是否存在故障时，注意值不是划分设备有无故障的唯一标准。当气体浓度未达到注意值而产气速率增涨过快时，就应进行追踪分析并查明原因；对330KV及以上电抗器，当出现痕量（小于1ul/L）乙炔时也应引起注意；但判断不致于危及绕组和铁心安全时，可在超过注意值较大情况下运行。2　故障类型的判断按照部颁《导则》，定期对设备进行检测。在充分掌握设备油中气体多次准确的色谱分析数据的基础上，根据故障判断的步骤，首先判明有无故障。常用的方法是“三查”，即查对

4、注意值，考查产气速率和调查设备状况。根据“三查”情况，进行综合分析，最后作出判定有无故障的结论。在诊断变压器等充油设备内部的确存在潜伏性故障后，应综合从以下几个方面考虑，做出准确判断变压器的故障类型。310全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电气2.1　按油中可燃性气体含量判断绝缘油主要是由高分子碳、氢化合物组成，当油温过热或遇到放电故障时，这些有机物就会根据能量的高低分解成不同种类的低分子烃类气体（如烷烃、烯烃和炔烃）和氢气，能量越高，生成不饱和烃类（如乙炔）的倾向越大，故

5、障也越严重。例如：我厂500KV乙线电抗器A相氢气含量从2007年6月29日开始突然增长较快（如表1），考察其产气速率350%/月，可以判断不是设备受潮引起的，就是设备内部存在机械位移或螺丝松动等可能引起机械放电现象。根据我们的检测结果建议检修对该设备进行真空滤油处理。表1乙线电抗器A相色谱检测结果（ul/L）组分日期H2CH4C2H4C2H6C2H2COCO2总烃07.6.1536115.21.02.50204164718.707.6.2251920.41.04.00276191025.407.6.2756826.52.16.9032

6、3215335.507.6.2970630.91.96.70309222439.507.7.10191773.22.314.70.4377253290.207.7.13207385.62.617.403772637105.607.7.23291.51.32.50.361295.607.7.2822214.71.93.80.24840420.607.8.371532.82.38.406360543.507.8.586445.52.89.807671258.107.8.81582784.119.60.310710349807.8.13169

7、8763.115.60.29888995.107.8.232437115.53.522.60.21231176141.807.9.13155165.63.632.50.3129132320207.9.18174629.3035047557.3表中2007年7月23日数值是检修人员对设备内绝缘油进行真空压力滤油后色谱分析结果。设备重新投入运行不久氢气又迅速增长，产气速率达312.6%/月,且甲烷含量亦有要超标趋势,于是9月中旬检修人员又对该设备进一步处理，这次对电抗器内油进行热喷淋处理，以驱除潮气。再次带电后，通过跟踪检测表明效果较好，证

8、明此设备是受潮引起。原因之一可能是设备出厂时内部吸附了潮气，投运后便分解出大量氢气；另外夏季空气潮湿，也有可能因设备密封不严而受潮。据统计，很多充油电气设备在投运初期氢气含量都较高，一两年后则基本稳定下来，