变压器绝缘老化的检测
变压器绝缘材料老化的监测与评估方法

变压器绝缘材料老化的监测与评估方法变压器是电力系统中不可或缺的设备,而绝缘材料作为变压器重要的组成部分,在运行中容易受到老化的影响。
变压器绝缘材料老化的监测与评估方法的研究对于确保变压器的稳定运行和延长其寿命至关重要。
本文将详细介绍变压器绝缘材料老化的监测与评估方法。
一、非破坏性监测方法非破坏性监测方法是指对变压器绝缘材料进行监测和评估,而无需对其进行破坏性的取样或检测的方法。
这些方法具有操作简便、无损失、高效快速等特点。
1. 绝缘电阻测量法绝缘电阻测量法是一种常见的非破坏性绝缘老化监测方法,它通过测量绝缘材料的电阻值来判断其老化程度。
该方法主要适用于固体绝缘材料,如纸、油漆、胶木等。
通过比较绝缘电阻值的变化,可判断绝缘材料是否存在老化现象。
2. 热发射电子显微镜(TEM)分析热发射电子显微镜(TEM)分析是通过观察绝缘材料中微小颗粒的形态和分布来评估其老化程度。
该方法对于富含纸质绝缘材料的变压器尤为适用。
通过TEM分析,可以检测到绝缘材料中氧化物、纤维、沉淀物等微观颗粒,进而评估绝缘材料的老化程度。
二、破坏性监测方法相较于非破坏性监测方法,破坏性监测方法需要对绝缘材料进行取样或检测,但能够更准确地评估绝缘材料的老化情况。
1. 绝缘材料物理性能测试绝缘材料的物理性能测试是常用的破坏性监测方法之一。
通过对取样绝缘材料的物理性能进行测试,如材料的拉伸强度、热稳定性等,可以评估绝缘材料的老化程度以及其在变压器中的使用寿命。
2. 气体分析法气体分析法是一种通过检测变压器油中产生的气体,来评估绝缘材料老化程度的方法。
当绝缘材料发生老化、破损或击穿时,会导致油中产生相应的气体。
通过对油中气体成分和含量的分析,可以判断绝缘材料的老化情况,提前进行维修或更换。
三、红外热成像检测红外热成像检测是一种通过红外热像仪对变压器进行绝缘材料老化情况的监测。
通过检测变压器外壳的表面温度分布,可以发现绝缘材料存在的问题,如老化、破损等。
变压器的检查项目

变压器的检查项目标题:变压器的检查项目引言概述:变压器是电力系统中重要的电气设备,用于改变电压的大小和分配电能。
为了确保变压器的正常运行和延长其使用寿命,定期进行检查是必要的。
本文将详细介绍变压器的检查项目,以确保其正常运行和安全性。
一、外观检查1.1 外部观察:检查变压器外部是否有明显的损坏,如变形、裂纹或者腐蚀等。
1.2 绝缘状况:检查外绝缘是否完好,如有损坏或者老化的情况需要及时更换。
1.3 温度检测:使用红外测温仪检测变压器的温度分布,确保温度均匀,避免局部过热。
二、内部检查2.1 内部绝缘:检查变压器内部的绝缘材料是否完好,如有老化或者破损需要进行修复或者更换。
2.2 内部连接:检查变压器内部的连接是否坚固,避免接触不良或者松动导致电流过载。
2.3 油质检测:抽取变压器油样进行检测,判断油质是否正常,如有异常需及时处理。
三、电气性能检测3.1 变比检测:使用变比测试仪检测变压器的变比是否符合设计要求,避免电压失调。
3.2 绝缘电阻:使用绝缘电阻测试仪测量变压器的绝缘电阻,确保绝缘性能良好。
3.3 短路阻抗:通过短路试验测量变压器的短路阻抗,判断其电气性能是否正常。
四、油浸式变压器专项检查4.1 油位检测:检查变压器油位是否在正常范围内,如有异常需及时添加或者更换变压器油。
4.2 油温检测:使用油温计检测变压器油温,确保其在正常工作温度范围内。
4.3 油泄漏检查:检查变压器是否存在油泄漏现象,如有需要进行密封处理或者更换密封件。
五、保护装置检查5.1 过载保护:检查变压器的过载保护装置是否正常工作,确保在超负荷情况下能及时切断电源。
5.2 短路保护:检查变压器的短路保护装置是否灵敏可靠,确保在短路情况下能迅速切断电源。
5.3 温度保护:检查变压器的温度保护装置是否准确可靠,避免温度过高引起安全事故。
结论:通过对变压器的外观、内部、电气性能、油浸式和保护装置的检查,可以及时发现问题并进行修复,确保变压器的正常运行和安全性。
变压器绝缘材料老化的诊断方法

变压器绝缘材料老化的诊断方法变压器是电力系统中不可或缺的设备之一,它的运行稳定性直接关系到电网的安全稳定运行。
而变压器绝缘材料的老化是导致变压器性能下降甚至故障的主要原因之一。
因此,及时发现和准确诊断变压器绝缘材料老化的方法至关重要。
本文将介绍几种常用的变压器绝缘材料老化的诊断方法,并对其优缺点进行分析。
1. 电红外法电红外法通过检测变压器绝缘材料表面的温度分布来判断是否存在老化问题。
这种方法可以实时监测变压器绝缘材料的热点,及时发现潜在的故障点。
然而,电红外法只能检测表面温度,无法获取变压器绝缘材料内部的老化情况,因此其诊断结果有一定的局限性。
2. 超声波法超声波法通过发送超声波信号来检测变压器绝缘材料的声波特性,从而判断是否存在老化问题。
这种方法能够准确测量变压器绝缘材料的声速和声阻抗,进而判断绝缘材料的损伤程度。
然而,超声波法对设备的操作要求较高,且结果的解释和分析也较为复杂。
此外,超声波法只适用于某些特定类型的绝缘材料。
3. 空气超声法空气超声法是一种非接触的变压器绝缘材料老化诊断方法。
它利用超声波在绝缘材料内部的传播速度与材料完整性的关系,通过检测超声波信号的传播时间和振幅变化来判断绝缘材料的老化程度。
空气超声法具有操作简便、结果解释清晰等优点,但其对绝缘材料的形态和结构有一定的限制性。
4. 化学分析法化学分析法是一种通过化学试验来检测变压器绝缘材料老化程度的方法。
通常采用化学试剂对绝缘材料进行提取,然后利用色谱、质谱等技术对提取物进行分析。
化学分析法可以获得较为准确的老化程度信息,但需要耗费较长的时间和金钱,并对操作人员的技术要求较高。
综上所述,变压器绝缘材料老化的诊断方法有电红外法、超声波法、空气超声法和化学分析法等。
这些方法各有优缺点,可以根据实际情况选择合适的方法进行诊断。
在实际应用中,也可以结合多种方法进行综合判断,以提高诊断的准确性和可靠性。
未来随着科技的进步,相信会有更多更高效的变压器绝缘材料老化诊断方法被提出和应用。
变压器绝缘测试方法

变压器绝缘测试方法
变压器的绝缘测试是为了检测变压器绝缘系统的可靠性和绝缘材料的质量,常见的变压器绝缘测试方法有以下几种:
1. 相对介电强度测试:通过施加高电压,检测绝缘系统在高电压下是否能够正常工作。
常用测试方法有直流高电压法和交流高电压法。
2. 相对介电损耗测试:通过施加交流高电压,检测绝缘系统的损耗情况,以判断绝缘材料的质量。
常用测试方法有电桥法和石英晶体共振法。
3. 相对漏电电流测试:通过施加一定的电压,检测绝缘系统中的漏电情况,以评估绝缘系统的可靠性。
常用测试方法有直流电压法、正弦电压法和脉冲电压法。
4. 相对介电强度的周期性测试:周期性地对变压器的绝缘系统进行一定电压的施加,以测试绝缘系统在长时间工作和发生故障时的可靠性。
5. 绝缘电阻测试:通过测量绝缘系统的电阻值,来判断绝缘系统是否存在缺陷或老化,常用测试方法有绝缘电阻仪。
综上所述,变压器的绝缘测试方法有相对介电强度测试、相对介电损耗测试、相对漏电电流测试、相对介电强度的周期性测试和绝缘电阻测试等。
不同的测试方法可以结合使用,以全面评估变压器绝缘系统的质量和可靠性。
变压器绝缘电阻摇测方法

变压器绝缘电阻摇测⽅法变压器绝缘电阻摇测⽅法⼀、变压器绝缘电阻检测兆欧表测量变压器绝缘电阻,能有效发现设备受潮、部件局部脏污、绝缘击穿、瓷件破裂、引线接外壳以及绝缘⽼化等问题。
检测变压器绝缘电阻要检测三个⽅⾯,分别是:1、低压绕组对外壳的绝缘电阻测量;2、⾼压绕组对外壳的绝缘电阻测量;3、⾼压绕组对低压绕组绝缘电阻测量。
4、具体遥测⽅法:1)⾼对低接地:就是将⾼压三个桩头ABC三相⽤铜编织线短接,低压四个桩头abc0短接并接地的接线形式,将兆欧表G接⾼压桩头,E 接地,L是屏蔽线可以不接。
以120转/分摇动兆欧表。
2)低对⾼接地:就是将⾼压三个桩头ABC三相⽤铜编织线短接并接地,低压四个桩头abc0短接的接线形式,将兆欧表G接低压桩头,E 接地,L是屏蔽线可以不接。
以120转/分摇动兆欧表。
3)绕组之间:就是将⾼压三个桩头ABC三相⽤铜编织线短接,低压四个桩头abc0短接的接线形式,将兆欧表G接⾼压桩头,E低压,L 是屏蔽线可以不接。
以120转/分摇动兆欧表。
5、(1)低压绕组对地绝缘测量⽰意图低压绕组对地绝缘测量:⾸先断开电源,并拆除或断开设备外接的连接线缆,使⽤绝缘棒等⼯具对三相变压器充分放电(约5分钟);然后将⾼、低压侧的绕组桩头短接。
如图(1),接好兆欧表,按120r/min 的速度顺时针摇动摇表摇杆,读取15S和60S时的绝缘阻值。
将测得的数据与设备标准数据对⽐,看是否在范围内。
⾼压绕组对地绝缘测量:断开电源,断开外接电缆,对变压器放电;将兆欧表“线路L”测量端⼦接三相变压器⾼压侧绕组桩头,“接地E”测量端⼦与三相变压器接地连接即可。
⾼压绕组对低压绕组绝缘测量:断开电源,断开外接电缆,对变压器放电;将兆欧表“线路L”测量端⼦接三相变压器⾼压侧绕组桩头,“接地E”测量端⼦接低压侧绕组桩头,并将“屏蔽G”端⼦接三相变压器外壳。
(2)兆欧表机构图注意:测量前,要确保接线⽆误;测量完毕,断开兆欧表时要先将“线路L”端测试线与测试桩头分开后(注意不要碰到鳄鱼夹⾦属部位),再降低兆欧表摇速,否则会烧坏兆欧表。
变压器绝缘电阻测试步骤及方法

变压器绝缘电阻测试步骤及方法步骤一:准备工作1.1确认变压器的电源已经切断,安全隔离。
1.2检查测试仪器是否符合要求,如绝缘电阻仪、电源线、测试引线等。
1.3清洁测试引线和变压器绝缘端子,确保表面无杂质。
1.4记录变压器的相关信息,如型号、容量、绝缘等级等。
步骤二:连接测量电路2.1将测试仪器的电源线与电源插座连接,确保电源正常。
2.2将测试引线分别与绝缘测试仪的L(线)、N(零线)插孔以及变压器的绝缘端子连接,确保连接牢固。
步骤三:设置测试参数3.1根据变压器的绝缘等级和试验要求,设置测试仪器的测试电压。
3.2设置测试仪器的测试时间,可根据变压器的容量和绝缘状态灵敏程度来决定。
步骤四:执行测试4.1打开测试仪器的电源,确保仪器正常启动。
4.2按下测试仪器上的测试按钮,开始进行绝缘电阻测试。
4.3在测试过程中,测试仪器会输出一定的测试电压,并测量变压器的绝缘电阻。
4.4测试仪器会在设定的测试时间内自动停止测试并显示测试结果。
步骤五:数据分析与记录5.1检查测试仪器的显示屏,确认测试结果。
5.2对测试结果进行分析,比较实际测得的绝缘电阻与标准要求或历史数据,判断变压器的绝缘状态是否良好。
5.3将测试结果记录下来,包括测试日期、测试人员、测试仪器型号、测试电压、测试时间、测得的绝缘电阻等。
步骤六:后续处理措施6.1如果变压器的绝缘电阻测试结果显示异常,如电阻值过低或温度上升过快等,应及时停机,排除故障。
6.2根据实际情况,可以进行再次测试以确认测试结果的准确性。
6.3当变压器的绝缘电阻与标准要求或历史数据相差较大时,可考虑更换或维修变压器。
6.4定期进行变压器的绝缘电阻测试,以保持变压器的绝缘状态良好,确保电力系统的安全运行。
方法介绍:1.绝缘电阻测试仪:使用标准的绝缘电阻测试仪进行测试,该仪器具有可靠的测试准确性和安全保护功能。
2.测试电压:根据变压器的绝缘等级和试验要求,选择合适的测试电压。
一般要求测试电压为变压器绝缘额定电压的1.5倍至2倍。
变压器绝缘老化监测与评估方法与案例

变压器绝缘老化监测与评估方法与案例随着电力设备的不断发展,变压器作为电力系统中不可或缺的设备,承担着电能的传输和配送任务。
然而,由于长期使用和环境因素等原因,变压器绝缘老化问题日益突出,给电力系统的正常运行带来了极大的安全隐患。
因此,如何准确监测和评估变压器绝缘老化情况,成为了电力行业亟待解决的问题。
一、绝缘老化监测方法1. 电工参数法电工参数法是一种常用的变压器绝缘老化监测方法,其原理是根据变压器运行时采集到的电工参数来评估绝缘老化程度。
常见的电工参数包括绝缘电阻、介质损耗因数和介质容量等。
通过定期测试这些电工参数的数值,并与变压器设计时的数值进行比较,可以初步判断绝缘老化情况。
2. 频率特性法频率特性法是一种通过变压器的频率响应来判断绝缘老化程度的方法。
当绝缘老化导致变压器的频率特性发生变化时,可以通过频率响应测试来检测到。
常见的频率响应测试包括低频电压响应测试和频率响应分析测试。
频率响应测试能够提供更为详细的绝缘老化信息,并且能够检测到绝缘老化的早期迹象。
3. 化学分析法化学分析法是一种通过变压器油中的特定成分来评估绝缘老化程度的方法。
变压器油中含有的气体、溶解气体和溶解电解质等物质会随着绝缘老化程度的加剧而发生变化,通过对这些物质的分析可以判断绝缘老化的情况。
常见的化学分析方法包括气体色谱法、红外光谱法和溶解气体分析法等。
二、绝缘老化评估方法1. 指标评估法指标评估法是一种通过对绝缘老化监测指标进行定量评估的方法。
根据绝缘老化监测结果中的电工参数、频率特性和化学分析等指标,结合已有的评估标准和经验数据,进行综合评估。
通过对评估结果的分析,可以判断绝缘老化的等级和剩余使用寿命,为变压器维护和运行提供依据。
2. 图像处理法图像处理法是一种通过对变压器绝缘老化图像进行处理和分析的方法。
通过采集变压器外部和内部的图像,利用图像处理技术对图像中的绝缘老化信息进行提取和分析。
图像处理法能够直观地反映绝缘老化的情况,并且能够检测到一些细微的老化迹象。
变压器绝缘材料老化的监测与处理方法

变压器绝缘材料老化的监测与处理方法变压器绝缘材料的老化是一个绕不过去的问题,它能够对变压器的性能和寿命带来影响。
因此,及时的监测和处理变压器绝缘材料的老化问题至关重要。
本文将介绍变压器绝缘材料老化的监测与处理方法。
第一部分监测变压器绝缘材料老化的方法1.红外热像仪红外热像仪是目前广泛应用的一种监测变压器绝缘材料老化的方法。
它能够检测变压器内部的温度变化,发现变压器绝缘材料老化和局部过热的问题,从而及时的进行处理。
但是,红外热像仪的价格比较高,需要专业的操作人员使用。
2.电学检测电学检测是另一种常用的监测变压器绝缘材料老化的方法。
它通过测量变压器的放电和介质损耗来判断绝缘材料老化的情况。
但是,电学检测需要专业的设备和实验人员,操作比较繁琐。
3.气体分析气体分析是一种通过变压器内部电极间隙产生的气体来判断绝缘材料老化的方法。
变压器内部电极间隙产生的气体种类和数量会随着绝缘材料老化的程度发生变化,因此通过气体分析能够判断绝缘材料的老化情况。
第二部分处理变压器绝缘材料老化的方法1.更换绝缘材料当变压器绝缘材料老化严重影响其性能时,需要及时更换绝缘材料。
更换绝缘材料需要专业设备和人员,另外还需要对变压器进行停电。
2.升级设备随着科技的不断发展,升级设备也是一种非常有效的处理变压器绝缘材料老化的方法。
比如安装在线监测设备,及时监测变压器的运行状态,能够快速发现变压器绝缘材料老化的问题。
3.正确使用和维护变压器绝缘材料老化的主要原因是因为不正确的使用和维护,因此正确使用和维护变压器能够有效的降低绝缘材料老化的风险。
比如要定期进行开机、停机、试运行等操作,及时发现和处理问题,从而延长变压器使用寿命。
结论变压器绝缘材料老化问题需要及时监测和处理,能够有效的延长变压器的使用寿命,提高电气系统的可靠性。
红外热像仪、电学检测和气体分析都是常见的监测变压器绝缘材料老化的方法,而更换绝缘材料、升级设备和正确使用和维护则是处理变压器绝缘材料老化的有效方法。
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变压器绝缘老化的检测变压器固体绝缘是由含纤维的物质组成,老化后生成CO和CO2以及糠醛,因此可借助测量CO和CO2以及糠醛的含量和绝缘纸聚合度来诊断变压器绝缘老化的缺陷,通过产气速率的测试,来判断绝缘老化的程度。
1、利用液相色谱法测量油中糠醛的含量判断绝缘的老化程度测量油中糠醛浓度(C4H3OCHO即呋喃甲醛),这是因为绝缘纸中的主要化学成分是纤维素。
而纤维素大分子是由D——葡萄糖基单体聚合而成。
当绝缘纸出现老化时,纤维素历经如下化学变化:D——葡萄糖的聚合物由于受热、水解和氧化而解聚,生成D——葡萄糖单糖,而这种单糖又很不稳定,容易水解,最后产生一系列氧环化合物。
糠醛是绝缘纸中纤维素大分子解聚后形成的一种主要的氧环化合物。
它溶解在变压器的绝缘油中。
当绝缘的纤维素受高温、水分、氧气等作用后将裂解,糠醛便成了绝缘纸因降解形成的一种主要特征液体。
1)判断依据。
利用高效液相色谱分析技术测定中油中糠醛含量,可发现下列故障情况:⑴已知内部存在故障时判断是否涉及固体绝缘;⑵是否存在引起绕组绝缘局部老化的低温过热;⑶判断运行年久变压器的绝缘老化程度。
2)检测糠醛含量的特点。
油中糠醛分析时,可以结合油中CO和CO2含量分析以综合诊断其内部是否存在固体绝缘局部过热故障。
《规程》建议在以下情况检测油中糠醛含量:⑴油中气体总烃超标或CO、CO2过高;⑵500kV变压器和电抗器及150MV A以上升压变压器投运2~3后;⑶需了解绝缘老化情况。
3)判断绝缘纸的老化程度的优点:用高效液相色谱分析仪测出其含量,根据浓度的大小判断绝缘纸的老化程度,并根据糠醛产生速率可进一步推断其老化速率以及剩余寿命。
糠醛分析的优点是:⑴取样方便,用油量少,一般只需油样十至十几mL。
⑵变压器不需停电。
⑶取样不需特别的容器,保存方便。
⑷糠醛为高沸点液态产物,不易挥发损失。
4)检测糠醛含量的要求。
根据DL / T596——1996电力设备预防性试验规程对油中糠醛含量的要求,在必要时应予以检测。
⑴糠醛含量超过下表中数据时,一般为非常老化,需连续检测,并注意增长率。
变压器油中糠醛含量限值参考表⑵测试油中糠醛含量达到1~2mg / L,变压器绝缘已劣化严重;油中糠醛含量达到/ L, 变压器绝缘劣化已很严重;油中糠醛含量达到4mg / L及以上时,变压器整体绝缘水平处于寿命晚期,此时宜测定绝缘纸(板)的聚合度后进行综合判断。
5)相关的几个问题。
尽管有的变压器虽运行年久,但其油中糠醛含量并不高,甚至很低。
其原因可能有以下几点:⑴糠醛损失。
变压器油如果经过处理,则会不同程度地降低油糠醛含量,例如,变压器油经白土处理后,能使油糠醛含量下降到极低值,甚至测不出来。
要经过一段较长的运行时间后才会升到原始值。
在作判断时一定要注意这些情况,否则易造成误判断。
⑵运行条件。
变压器绝缘中含水量少、密封情况好、运行温度低;不少变压器投运后经常处于停运或轻载状况,这也是导致变压器油中糠醛含量低的原因。
对变压器油中的糠醛含量高的变压器要引起重视,对糠醛含量低的变压器也不能轻易判定其是否有没老化,具体情况具体分析。
分析时还要认真调查研究变压器的绝缘结构、运行条件、故障及检修情况等。
2、测量绝缘纸的聚合度判断绝缘的老化程度测量变压器绝缘纸的聚合度是确定变压器老化程度的一种比较可靠的手段。
纸聚合度的大小直接反映了劣化程度。
新的油浸纸(板)的聚合度值约为1000。
当受到温度、水分、氧化作用后,纤维素降解,大分子长度缩短,也即D——葡萄糖单体的个数减少到数百,而纸的聚合度正是代表了纤维分子中D——葡萄糖的单体个数。
一般认为:变压器油中绝缘纸的聚合度达到250左右,绝缘纸的机械强度已比出厂下降50%以上。
测聚合度的试样可取引线上的绝缘纸、垫块、绝缘纸板等数g。
对运行时间较长的变压器可尽量利用吊芯检查的机会取样。
变压器绝缘纸老化的后果,除导致其电气强度下降外,更主要的是机械强度的丧失,在机械力的冲击下,造成损坏而使电气击穿等严重后果。
因此当聚合度值下到250时,并不意味着会立即发生绝缘事故,但从提高变压器运行可靠性的角度考虑,更应避免短路冲击,严重的振动等因素。
3、利用气相色谱分析法测量CO和CO2的含量判断绝缘的老化程度对密封式变压器,CO随运行年数的增加而增加,且增长速率是呈逐渐减缓趋势;而CO2也是随运行年数据的增加而增加,且基本上是呈线性关系。
如变压器在运行中产生低温过热故障涉及固体绝缘时,虽然油中总烃含量无明显变化,但CO和CO2会有很大变化。
因此,根据CO和CO2的含量变化及产气速率的变化,可以有利对绝缘的老化倾向及其低温过热故障加以判断。
由于环境温度对CO和CO2的含量影响较大,因此采用年平均值更有代表性,有助于找出CO和CO2的含量与运行年数的关系。
CO和CO2年均含量即均体积分数(Y CO,Y CO2)与运行年(X)关系的经验公式如下:Y CO = (133 + 407√X)×10-6Y CO2 = (1896 + 1042 X)×10-6当密封式变压器CO和CO2年均含量在上两式所作曲线以下,表示变压器为正常,当CO和CO2年均含量在上两式所作曲线以上时,一般认为变压器可能出现异常。
由于CO和CO2是绝缘正常老化的产物,也是故障的特征气体。
两者之间区别是绝缘老化的速度不同,即产生速率的变化规律不同。
正常产气速率约为:CO ≤(407 / 2√X)×10-6CO2≤1042×10-6当产气速率大于上述两式中的正常值时,并随时间的变化呈不断增长趋势,表明变压器内出现了使绝缘老化速度加快的异常情况。
上面给出的推荐值,是绝缘老化最大限值。
但由于CO和CO2又是变压器油氧化分解的产物,分析结果会有其分散性,因此作为判断依据尚存在不确定性。
一般是当变压器油中CO和CO2年均含量超过正常值时,应引起注意。
在了解运行中有否过负荷、冷却系统和油路是否正常,并结合其他手段,如变压器油中糠醛的含量与绝缘纸的聚合度测量,对变压器的老化程度进行综合分析判断。
4、利用特征气体与CO的伴生增长及产气速率的增长模式判断故障类型及程度当变压器内部发生固体绝缘故障时,无论故障性质如何,后果都相当严重。
因为一量固体材料的绝缘性能受到破坏,很可能进一步发展主绝缘或纵绝缘的击穿事故。
所以纤维材料劣化引起的影响在故障诊断中格外受到重视。
而且,能确定变压器发生异常或故障时是否涉及到固体绝缘,也就初步确定故障的部位,对今后变压器的检修工作很有帮助。
但由于CO、CO2是纤维材料的老化产物,一般在非故障情况下也有大量的积累,因此往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量因纤维材料的老化产生的,还是故障的分解产物。
国际电工委员会(IEC)推荐用CO / CO2的比值作为判据,以确定故障与固体绝正常老化之间的关系。
当CO / CO2大于或小于时可能有纤维分解的故障。
但在实际应用中有较大的局限性。
这种方法对悬浮放电故障的判断较为准确,而对围屏放电的判别的准确率就差些。
应用主要特征气体与CO的伴生增长的方法可判断故障点是否涉及到固体绝缘,这种方法基本上不受累积效应的影响,不存在注意值的限制,可随时分析气体成分的变化规律,以便及时发现可能存在的固体绝缘潜伏性故障,而通过变压器产气速率增长的不同模式,又可对固体绝缘故障的发展程度作出判断。
1)固体绝缘故障特征气体与CO伴生增长的相关性。
变压器内部涉及固体绝缘的故障包括:围屏放电、匝间短路、不定期负荷或冷却不良引起绕组过热,绝缘浸渍不良等引起的局部放电。
无论是放性故障或过热故障,当故障点涉及固体绝缘时,故障部位在释放能量的作用下,油、纸绝缘将发生裂解,释放出CO和CO2。
但其产生不是孤立的,必然因绝缘油的分解,产生各种低分子烃和氢气,并能通过分析各种特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况来判断故障原因。
CO为纤维素劣化的中间产物,更能反映故障的发展过程,所以通过对故障的主要特征气体与CO的连续监测值时行相关性分析,可进一步判断故障是否涉及固体绝缘。
当通过其他分析方法确定变压器内部存在放电性故障时,可以CO与H2的相关程度作为判断放电性故障是否与固体绝缘有关的依据;而过热性故障则以CO和CH4的相关作为判断依据。
如果CO不仅与CH4有较强的相关性,还与C2H4相关,表故故障点温度较高;而在发生放电性故障时,如果CO与H2和C2H2都有较强的相关性,说明故障的性质可能是火花放电或电弧放电。
2)固体绝缘故障程度与产气速率增长模式的相关性。
变压器的产气速率作为判断充油设备中产气性故障危害程度的重要参数,对分析故障性质和发展程度非常重要。
相对产气率γr = (Ci2 – Ci1)/ Ci△t式中 Ci ——油中溶解气体总烃含量,μL / L;Ci1——第一次取样测得油某气体含量,μL / L;Ci2——第二次取样测得油某气体含量,μL / L;△t——两次取样间隔的时间,h。
这种表示方法,是基于将故障产气引起的油中溶解气体含量升高考虑成一个线性增长的过程。
但通过对故障发展过程的统计分析,发现实际情况并非完全如此。
如果不考虑脱气、换油等处理方法对油中溶解气体含量的影响,故障气体的发展过程大致有三种模式。
⑴模式一、总烃产气速率不断增大,其变化是随时间增长不断增长的向上弯曲的一条曲线。
这种故障具有突发性和严重的破坏性。
⑵模式二、总烃产气速率增大到一定程度后不再显著变化,其变化是随时间增长不断增长的向下弯曲的一条曲线。
这种故障常表现出逐渐减弱或趋于稳定,常由暂时性故障造成,如变压器出口短路引起绕组发热,或因系统过电压引起局部放电等。
一般情况下危害性不大。
⑶模式三、总烃产气速率与变压器的故障部位基本对应,产气速率有规律,且呈线性增长,其变化是随时间增长不断增长的一条直线。
这种故障,通常只有当总烃或产气速率大于规程规定的注意值时,才认为比较严重,一般情况下故障部位相结比较稳定,突然恶化的可能性不太大。