绝缘油化验分析用于大型变压器故障查处的研究

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:李慧芳1 吴宏亮2
[导读] 摘要:绝缘油是一种石油的分馏产物,在变压器运行过程中绝缘油发挥着绝缘、散热、灭弧的作用。绝缘油因有绝缘的作用,可将带电部分隔离开来,从而有效地规避短路情况发生。
        (1.衡水供电公司  河北省衡水市 053000;2.河北国华定州发电有限责任公司  河北省定州市  073000)
        摘要:绝缘油是一种石油的分馏产物,在变压器运行过程中绝缘油发挥着绝缘、散热、灭弧的作用。绝缘油因有绝缘的作用,可将带电部分隔离开来,从而有效地规避短路情况发生。因此,电力部门必须要加强对大型变压器内部绝缘油的化验和分析,以准确掌握绝缘油的性状特点,从而有效避免大型发生故障,影响整个电力系统的正常运行,这也是对大型变压器进行故障查处的有效方式之一。本文就对绝缘油化验分析用于大型变压器故障查处的有关内容进行分析,希望能够给有关人士提供一些值得参考的内容,以促进故障查处工作的顺利开展。
        关键词:绝缘油化验;大型变压器;故障查处
        1变压器绝缘油的概述
        变压器绝缘油是由多种不同分子量的碳氢化合物分子构成的。一般而言,变压器的放电、热点故障会使变压器内部的绝缘材料以及绝缘油等发生相应的改变,据此形成的一氧化碳、二氧化碳等气体与绝缘油相互融合,使变压器油发生变质。变压器绝缘油取样时,需要注意以下几个方面的内容:第一,选定最容易污染的储油容器部位进行采集;第二,检查即将需要用的装置以及设备,务必保证用到的各种装置干燥、清洁;第三,对有油样采集时,先打开储油容器的放油阀,放油并且对取样瓶用少量的油进行冲洗,再用取样瓶来取样。测试绝缘油强度时,对取样瓶清洁度要求更高,冲洗2-3次为佳,另外,环境湿度大于75%时,不能进行采样操作;第四,微水分析以及色谱分析采样时,利用溢流阀进行,先打开放油阀,放油并进行冲洗,接着在阀口位置将塑料管接上,使油从底部向瓶口溢出,瓶壁附近的空气排出后拔出塑料管,并将瓶盖盖好,采样的工作就完成了。
        2对绝缘油进行化验分析的基本方法
        在化验分析大型变压器内的绝缘油样品时,工作人员应对绝缘油的具体形状、颜色、所含的杂质成分、色谱、水分以及闪点等进行综合性的分析研究。利用色谱分析方法可以在不对大型变压器进行断电的情况下,通过对变压器内少量绝缘油样品的化验分析就完成对变压器故障原因的检测分析,并对故障隐患做出预测。对绝缘油进行化验分析时应首先完全脱出油样中所含的全部气体成分,再通过气相色谱仪来分离检测气体的具体成分。完成检测后,应在通过色谱数据处理设备来计算分析从绝缘油中所分离出的CO、CO2、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷以及H2等成分。
        3绝缘油化验分析用于大型变压器故障查处研究
        3.1分析大型变压器绝缘油进行取样的要点
        对变压器内部的绝缘油进行化验分析前要进行取样,取样时应严格规范逐步操作。首先,应该要选择变压器内部绝缘油比较容易发生污染的位置来采集油样。取样部位确定以后,工作人员可以根据实际情况,使用相应的采样设备以及采样规范来进行采集,同时还要注意保持油样的清洁性和干燥性,避免污染油样,影响化验分析的准确性。在采集油样的过程中应先打开放油阀放油,而后应先取适量绝缘油对取样瓶进行冲洗,再完成取样。对变压器绝缘油进行取样时特别要注意,当所取油样是用于对绝缘强度进行检测时,应冲洗取样瓶2次或3次;如果环境湿度超过了75%时,应避免进行取样操作。对大型变压器进行绝缘油的取样后,就可以通过色谱分析或者微水分析等多种化验分析方法来分析油样,从而判断大型变压器的故障原因。
        3.2变压器故障的查处
        以《变压器油中溶解气体分析和判断导则》为参考依据,对绝缘油中气体的含量进行分析,来识别以及判断变压器故障。需要安装可燃气体在线监测装置在变压器上,并以因变压器绝缘油受热而分解出的可燃气体的含量为依据,当各种气体含量大于150PPM警报线,要立刻停机,如果可燃气体的含量以10PPM/h速率进行增长,必须进行预警。三比值法可判别变压器故障的类型,根据几种类型的气体的比值对应的编码形成编码组,再对照变压器相应的故障性质以及类型,精确判断变压器故障类型。

在变压器绝缘油总烃含量正常或者与不同时期的各项指标差别不大时,排除大型变压器在绕组匝间的短路、断股,导线电阻与接头接触不良、电流回路连接不当以及分接开关处接触不良等故障。用红外成像仪来对变压器的套管端部接头以及油箱表面温度进行检测,如在相同负荷条件下,它们的温度与正常运用的变压器相关部位温度没有太大出人,那么变压器300~700C中温过热的故障可能存在,但是电流同路连接状况不良以及固体绝缘材料老化等故障不可能存在。
        3.3根据化验分析结果查处变压器故障
        通过化验而得到变压器绝缘油的分析结果后,应以变压器油中各种溶解性气体判断分析的基本导则来判断变压器故障的原因。当变压器绝缘油中的分离气体符合相关判断标准时,则应对其给予充分的重视,并采取相应的查处措施,根据气体含量的化验分析来初步判断大型变压器的故障原因。与此同时,在判断大型变压器的故障原因时,还可以通过三比值的判断方法来进行分析,也就是根据各种气体含量间所形成的比值关系来编组以及编码,而编组编码的不同也就与相应的故障类型相互对应,从而更加准确高效地对变压器的具体类型进行判断查处。
        4绝缘油化验指标的分析
        当试验的数据在正常值范围内的时候,可以直接分析。在试验数据值超过正常值范围时,同时超出极限达到了10倍以上,应用三比值法、产气速率等对当前变压器的内部运行情况进行详细分析、判断。以下对变压器简化试验中相关数据的内涵进行简要说明。首先,要观察水分,若是发现变压器中水分过多,表明其将加速变压器油的老化,影响绝缘性;在试验中发现机械杂质时,则应警惕其大量存在可能引发的油道阻塞情况,此时可导致变压器局部温度升高,引发故障;其中游离碳的出现,则加大了变压器发生放电故障的概率;而当PH为酸性时,变压器油的导电性将增强,绝缘性将变差。
        5结语
        综上,通过对大型变压器中绝缘油进行化验分析,可以发现变压器设备中的故障隐患因素,同时还可以对故障的具体性质进行分析,准确判断故障是属于放电性故障或者属于过热故障,并能够对故障部位给出初步的判断,因此能够帮助电力检修维护人员明确故障的具体危害,从而为故障的检修排除创造便利条件,提高大型变压器设备的检修效率,并对日常维护保养工作给出指导建议,为电力系统实现安全稳定的运行提供更加可靠的保障。
        参考文献:
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        作者介绍:
        李慧芳(1973.10.24—),性别:女;籍贯:河北省衡水市;民族:汉;学历大专;职称:工程师;职务:专工:研究方向:高压试验和油化验;单位:衡水供电公司。
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