四川蜀能电力有限公司成都蜀达分公司
摘要:在变电站实际运行过程中,在绝缘油分解时,极易产生大量气体,如管控不当,很容易导致爆炸事故出现。要想解决这一问题,应借助TNO研究方式,对产生气体规律加以分析,进而解决潜藏爆炸风险。
关键词:变电站;绝缘油;热解气体;超压爆炸
变压器内部绝缘圈,其内部为铜与铝,逐渐形成一次与二次线圈。绝大部分变压器,借助油浸方式,对变压器进行冷却处理,而其中的线圈,主要为绝缘与冷却。变压器内部材料含有较多可燃物质,这些物质,一旦在变压器高于荷载后,极易出现电火花或是膨胀问题,最终导致变压器内部压力激增,从而导致变压器脆弱部分受损,严重时,甚至会出现爆炸问题。
1电力企业变压器分解出现的气体
在电力企业实际运行过程中,需要借助变电站维护企业稳定运行。而在变电站应用中,其内部变电器具有重要作用。但是,在变电站内部变压器运行过程中,为达到散热与冷却目的,需要借助绝缘油。而绝缘油在应用中不断分解,并产生可燃气体。在加热作用下,绝缘油分解主要为两种方式。其一,为裂化分解方式。其二,为裂解分解方式。在变压器应用过程中,一般难以达到分解温度。由于没有受到催化剂影响,因此,可以忽略长时间受热,所出现的短链烃类分解问题。但是,如果在变压器运行出现异常情况,极易产生电弧。此种现象,在一定程度上影响绝缘油应用,甚至会出现气体组分,对不同化学气体组分加以分析,具体内容如下表所示:
表一 绝缘油分解化学气体成分
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结合上述表格进行分析,在实际电弧分解作用下,主要产生的气体为氢气以及乙炔,上述两种气体所占含量近九成。相对于氢气与乙炔来说,其他气体可能引起保障风险较低。因此,在变电站绝缘油分解过程中,应重点研究氢气以及乙炔。
2变电站变压器绝缘油分解气体TNO研究方式
结合TNO实验室所采用的Multi Energy气体评估方式,并在实验过程中,对各项数据进行研究与整理,从而评估出可能出现爆炸的事故问题。在这一过程中,应合理应用预测气体,对超压情况加以分析。借助此种实验方式,能够综合多方面因素,并做好局部约束、湍流加速以及中心点火等多种方式,并遵循此类实验方式,对气体爆炸强度与距离进行计算。只有在计算过程中,明确中心爆炸点、爆炸产生的能量与气压等因素,才能通过计算,得到当量距离。此类气体分解研究方式,在不同压力下,所呈现的爆炸曲线具有较大差异。因此,应该气体分解研究过程中,根据不同强度,对气体进行划分,强度为0-10。在这一过程中,应关注整体强度与环境,并选择适合工艺,并将设备放在适合位置,当阻塞率为5时,变压器内部阻塞程度不同。所以,在计算过程中,应计算变压器阻塞程度,并结合变压器拟合公式,得到最终的变压器超压成果。
3绝缘油气体爆炸计算与分析
3.1计算气体分解
要想得到更为精准计算结果,在计算过程中,应明确氢气与乙炔两种气体分子质量,并对燃烧热量进行数据分析,以每摩尔气体燃烧所学氧气为基础。在计算过程中,假设气体与空气燃烧根据化学比例分布,为防止气体扩散问题,应分被计算不同强度下的爆炸超压,爆炸超压如下图所示:
表二 不同气体体积爆炸超压
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3.2爆炸超压带来的影响
以封闭强度7为例,可以发现,爆炸中心区域,不同体积所产生的差压不同。而远离爆炸区,其内部随着超压增加而不断降低。在相同的距离中,其内部的气体与超压呈现不同状态,并且爆炸与超压体积之间的关系,为函数关系。随着爆炸距离不断增加,其内部差压间距呈现趋减态势。
3.3封闭强度对爆炸的影响分析
以0.5m2气体为例,在研究过程中,其内部封闭强度处于不断上升结算,并且内部的超压不断加剧。在这一过程中,超压与距离增大,势必会影响其封闭效果,使爆炸压差不断缩小。因此,在研究过程中,应结合不同区域封闭轻度,对爆炸压差进行分析,最终的得到精准超压影响,结合各项参数,最大限度降低气体爆炸所带来的差压问题。
结束语:在电力行业运行过程中,需要借助变压器,对电力运输冷却与散热加以调节。但是,运行过程易出现气体分解,从而导致爆炸问题。应在实际工作中,重点研究引起爆炸的气体,并应用计算方式,得到精准超压数据,进而降低超压导致的爆炸问题,维护变电站稳定运行。
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