如何利用变压器油中气体分解来对变压器进行故障诊断

核心提示1、油中溶解气体的成分分析变压器绝缘材料热分解所产生的可燃和非可燃性气体达20种左右。因此,为了有利于变压器内部故障判断,选定必要的气体作为分析对象是很重要的。目前国内外所分析的气体对象是不统一的,我国按DL/722-2000要求一般分析9

1、油中溶解气体的成分分析

变压器绝缘材料热分解所产生的可燃和非可燃性气体达20种左右。因此,为了有利于变压器内部故障判断,选定必要的气体作为分析对象是很重要的。目前国内外所分析的气体对象是不统一的,我国按DL/722-2000要求一般分析9种或8种气体,最少必须分析七种气体。变压器中的故障特征气体种类为:O2、N2、H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2。以这九种气体作为分析对象的原因见如下:O2主要了解脱气程度和密封好坏;N2主要了解氮气饱和程度;H2主要了解热源温度或有没有局部放电;CO2主要了解固体绝缘老化或平均温度是否高;CO主要了解固体绝缘有无热分解;CH4、C2H6、C2H4三种气体主要了解热源温度;C2H2主要了解有无放电或高温热源。

2、变压器内部常见故障与油中溶解气体的关系

变压器内部常见故障可大致分为电性故障和热性故障两种。油中溶解的气体可反映故障点引起的周围油、纸绝缘的电、热分解本质。气体特征随故障类型、故障能量及其涉及的绝缘材料的不同而不同,即故障点产生烃类气体的不饱和度与故障源的能量密度之间有密切的联系。如电性故障分高能量放电和低能量放电两种类型,高能量放电所产生的特征气体是C2H2和H2,而低能量放电所产生的特征气体主要是H2和CH4;热性故障所产生的特征气体以CH4和C2H4为主。

如何判断变压器是内部还是外部短路?

变压器是整个电网输电系统的核心设备。可见其安全运行对整个电网的安全起着至关重要的作用。通过对常见故障中变压器绕组变形的分析,探讨了变压器绕组变形的原因及危害。这对整个电网系统安全体系的正常有序运行非常重要。

当变压器受到短路电流或其他冲击时,变形如下:

1.绕组的整体变形是由外力(如冲击、倾斜、振动等)引起的。)运输过程中,导致绕组位移。变形的绕组具有相同的尺寸,但只有铁芯的相对位移。绕组的电感,滤饼之间的电容是不变的,电容会发生变化。通常,电容会降低。在等效电路中,共振峰向高频移动。因此,在变形后测得的频谱中,与前一个共振点相比,各共振点仍然存在,不发生变化,但峰值都向高频方向移动(向右)。

2.饼与饼之间部分变形,在电磁力的作用下发生短路(在没有电器的情况下,电流不直接接入电源两极),部分固定的饼受到挤压,其他饼受到拉伸,从而改变饼与饼之间的电容。由于这种变形,等效电路中的一些电感变大,而另一些电感变小。滤饼之间电容和电感的并联也会发生变化。测量频谱时,部分共振峰向高频方向移动,峰值减小。部分共振点向低频方向移动,峰值点上升。

3.匝间短路(电流直接接在电源两极,不使用电器)。从理论上讲,绕组发生绕线后,电感值减小,频谱曲线变化明显,幅值增大,部分共振峰消失。但理论是这样的,实践中很难抓到这种情况。运行中一旦发生匝间短路,线圈会烧坏,重瓦斯会跳闸,泄压阀会工作。此时变压(气压变)的油压分析也会失效,变压器会检查吊盖。

4.导致位移和变形。由于引线长度较长,当固定不牢时,运行中会发生位移和变形。当引线移位时,等效电路中两个端口的电容会发生变化。当信号入口处的信号发生偏移,但引线电容与其他电路并联时,其变化不会随频谱曲线发生明显变化。但是,输出引线的位移和引线电容的变化会在频率响应曲线上产生显著的变化,特别是在这条曲线上。在300千赫到1兆赫的范围内。因此,在实际测试中,会将源注入到一个中性点,以防止上述影响。如果导线对地电容降低,则频带中的幅度将增加,反之亦然。

5.绕组在径向上变形。当绕组受到径向力时,内绕组向内收缩,直径变小,电感变小。此时,内绕组和外绕组之间的距离变大,其电容变小,导致频谱中的共振峰向高频方向移动,幅度增大。

6.绕组轴向扭曲变形。当变压器的绕组间隙(气压可变)较大或部分支柱发生位移时,绕组会在电磁力的作用下沿轴向扭曲成S形。此时,部分扇区电容和接地电容减小。在测得的频谱中,部分共振峰向高频方向移动,共振峰的振幅在低频段减小,在中频段峰值略有上升,高频段保持不变。

变压器变形测试仪通过对变压器内部绕组特征参数的测量,利用世界发达国家开发的内部故障频响分析法(FRA)来准确判断变压器内部故障。变形金刚。该装置用于量化变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化,根据变化幅度、频率响应幅度、区域变化和频率变化确定变压器内部绕组。频率响应。反过来,变化的程度可以根据测量结果来判断变压器是否已经严重损坏,是否需要大修。对于运行中的变压器,无论过去是否保存过频域特征图,都可以通过比较故障变压器线圈间特征图的差异来判断故障程度。当然,如果保存了变压器的原始绕组特性图,更容易为变压器的运行、后期分析和维护提供更加准确有力的基础。

外部故障。变压器外部故障主要是变压器套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。

内部故障。变压器内部故障主要包括绕组相间短路、绕组匝间短路及中性点接地系统绕组地接地短路等。

一般情况下,若变压器的各项绝缘预防性试验结果都符合预试规程的要求,则认为该设备绝缘状况良好能够投入运行,但是往往有时出现个别项目部合格,达不到预试规程的要求,或者设备结构特殊,无具体规定、无标准可参照时,可根据以下四个方面进行综合分析判断,最终作出客观、正确的结论。

1.排除因试验设备缺陷或试验人员操作、接线、测量带来的误差,必要时应反复检验;

2.执意试验条件,如环境温度、湿度、气压及设备的温度、电磁场的干扰,这些都有可能影响试验结果的正确性;

3.掌握和了解设备的运行、检修全过程,查阅历年修试记录;

4.在综合分析判断中采用“比对法”.同一类设备、厂家、批次及环境其绝缘状况应大致相同,若试验结果相差悬殊,说明可能有问题;同一台设备、环境其三相绝缘状况应大致相同,若试验结果相差悬殊,测可能有问题;检修经验表明,对于35KV级以下,63KV级及以上的变压器,吸收比分别小于1.3、1.5,介损在20度时分别大于2%、1.5%,可视为轻度受潮。

 
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