变压器故障诊断PPT课件
NCEPRI
油中溶解气体气相色谱法诊断 变压器故障技术
2007.5.
NCEPRI
➢ 一、前言
➢ 预测运行变压器等充油电气设备内部故障， 对于安全发供电，防止事故于未然是极其重 要的，经长期的实践证明，在所有绝缘监督 手段中，油中溶解气体气相色谱分析诊断变 压器等充油电气设备故障是最有效最灵敏的 方法，这种技术经多年的发展，已趋于成熟， 在世界得到广泛的应用和重视，是日常绝缘 监督中不可缺少的工具。
的关系
故障类型
主要组分
次要组分
油 过热 油＋纸绝缘过热
CH4、C2H4
H2、C2H6
CH4、C2H4、CO、CO2 H2、C2H6
油电弧放电
H2、C2H2
CH4、C2H4、C2H6
油＋纸绝缘电弧放电 H2、C2H2、CO、CO2 CH4、C2H4、C2H6
油、纸绝缘中局部放电 H2、CH4、CO
C2H2、C2H6、CO2
电压66KV及以上
1年至3年一次
必要时
NCEPRI
➢ 3．投运时的检测
➢ 按表10所规定的新的或大修后的变压器和 电抗器至少应在投运后一天（仅对电压 330KV及以上的变压器和电抗器、或容量 在120MVA及以上的发电厂升压变）、4天、 10天、30天各做一次检测，若无异常，可 转为定期检测。制造厂规定不取样的全密 封互感器不做检测。套管在必要时进行检 测。
➢ ④绝缘纸在120~150℃长期加热时，产生一氧化碳 和二氧化碳，二氧化碳是主要部分；
➢ ⑤绝缘纸在200～800℃下热解时，也产生少量烃 氢类气体，CO/CO2比值越高，热点温度越高；
➢ 变压器受潮时，主要产生氢气。
NC三EP、R油I 中溶解气体色谱分析的检测周期
➢ 1．出厂设备的检测 ➢ 66KV及以上的变压器、电抗器、互感器和套管在
ห้องสมุดไป่ตู้
NCEPRI
➢ 4．运行中的定期检测 ➢ 对运行中设备的定期检测周期按表10的规
定进行。
➢ 5．特殊情况下的检测
➢ 当设备出现异常情况时（如气体继电器动 作，受大电流冲击或过励磁等），并根据 检测出的气体含量情况，适当缩短检测周 期。
NCEPRI
➢ 五、取样
➢ 1、从充油电气设备中取油样
➢ 取样部位应注意所取的油样能代表油箱本体的油。 一般应在设备下部的取样阀门取油样，在特殊情 况下，可在不同的取样部位取样。对于大油量的 变压器、电抗器等取样量可为50～80mL,对少油量 的设备要尽量少取,以够用为限。
NCE下PR面I 图片为变压器故障的情况
NCE二P、R绝I 缘材料的化学组成及故障气体产生的特征和机理
1) 绝缘材料的化学组成
2)故障气体的产生
绝缘物的热分解:当变压器内部发生各种过热性故障时，由于 局部温度较高，可导致热点附近的绝缘物发生热分解（热 解），析出气体。变压器油的烃分子约在300~400℃开始断 链，并逐步生成低分子的饱和气态烃和CO2等，随着热解温 度升高，油品产生低分子烃和不饱和度不断增加，亦有烯 烃和炔烃生成，各种烃类和H2的含量也逐步增加。据实验 表明，随着热解温度升高，热解气体中各组分出现的顺序 为：烷烃→烯烃→炔烃。受热时间越长，气体的相对量愈 大。变压器内的油浸绝缘低，在空气中加热分解的主要产 物是CO2和CO，其次是H2和气态烃，如表3，绝缘低开始 热解时产生的主要气体是CO2，随温度升高，产生CO的是 增多，继而CO/CO2值升高，直至800℃左右可高达2.5。
➢ 取样时间：应充分考虑到气体在油中扩散的影响。 没有强油循环的设备，试验后应停放一段时间后 再取样。
➢ 取样容器为密封良好的玻璃注射器.
NCEPRI
➢ 2、样品的保存和运输
➢ 油样和气样应尽快进行分析,为避免气体逸 散,油样保存期不得超过4天,气样保存期应 更短些.在运输过程及分析前的放置时间内, 必须保证注射器的芯子不卡涩.
➢ 油样和气样都必须密封和避光保存,在运输 过程中应尽量避免剧烈振荡.油样和气样空 运时要避免气压的影响。
NCEPRI
五、从油中脱出溶解气体
➢ 最常用的脱气方法为振荡脱气方法，其重 复性和再现性能满足实用要求。该方法的 原理：在恒温条件下，油样在和洗脱气体 构成的密闭系统内通过机械振荡，使油中 溶解气体在气、液两相达到分配平衡。通 过测试气相中各组分浓度，并根据平衡原 理导出的奥斯特瓦尔德系数计算出油中溶 解气体各组分的浓度。
出厂试验全部完成后要进行一次色谱分析。制造 过程中的色谱分析由甲方和制造厂协商决定。 ➢ 2．投运前的检测 ➢ 按表10进行定期检测的新设备及大修后的设备， 投运前应至少做一次检测。如果在现场进行感应 耐压和局部放电试验，则应在试验后停放一段时 间再做一次检测。制造厂规定不取样的全密封互 感器不做检测。
油中电火花放电
H2、C2H2
－
进水受潮或油中气泡放 H2
－
电
NC➢ E①P绝R缘I 油在300~800℃受热，热分解产生的气体主
要是低分子烷烃（甲烷、乙烷）和低分子烯烃 （乙烯），也含有氢气；
➢ ②绝缘油暴露于电弧之中时，分解气体大部分是 氢气和乙炔，并且有一定量的甲烷、乙烯；
➢ ③局部放电时，绝缘油分解的气体主要是氢气和 少量甲烷；
NCEPRI
表10：检测周期
设备名称 变压器和电抗器
互感器 套管
设备电压等级和容量 检测周期
电压330KV及以上
3个月一次
容量240MVA及以上
所有发电厂升压变压器
电压220KV及以上
6个月一次
容量120MVA及以上
电压66KV及以上
1年一次
容量8MVA及以上
电压66KV及以下
自行规定
容量8MVA及以下
➢ 变压器受潮时所产生的气体特征
➢ 当变压器内部进水受潮时，油中水份和含湿杂质形成“小 桥”或者绝缘中含有气隙均能引起局部放电，而产生氢气， 还因为水份在电场作用下电解作用和水与铁的化学反应， 也可产生大量的氢气。
➢ 水与铁反应将按下式产生氢气：
➢ 3H2O+2Fe→Fe2O3+3H2
NC变EP压R器I 油纸绝缘材料与电场热分解气体
NCEPRI
➢ 绝缘物的放电分解
➢ 绝缘物的放电能量对变压器油分解、对产生的气体组分有 一定影响，一般情况下，放电能量较低对，产气中H2含量 较多，其次为CH4、C2H4等低分子气态烃。随着放电能量 的增高，有C2H2产生，其含量将不断增大。若油中存在固 体绝缘物，放电时还会产生较多的CO和CO2 .
油中溶解气体气相色谱法诊断 变压器故障技术
2007.5.
NCEPRI
➢ 一、前言
➢ 预测运行变压器等充油电气设备内部故障， 对于安全发供电，防止事故于未然是极其重 要的，经长期的实践证明，在所有绝缘监督 手段中，油中溶解气体气相色谱分析诊断变 压器等充油电气设备故障是最有效最灵敏的 方法，这种技术经多年的发展，已趋于成熟， 在世界得到广泛的应用和重视，是日常绝缘 监督中不可缺少的工具。
的关系
故障类型
主要组分
次要组分
油 过热 油＋纸绝缘过热
CH4、C2H4
H2、C2H6
CH4、C2H4、CO、CO2 H2、C2H6
油电弧放电
H2、C2H2
CH4、C2H4、C2H6
油＋纸绝缘电弧放电 H2、C2H2、CO、CO2 CH4、C2H4、C2H6
油、纸绝缘中局部放电 H2、CH4、CO
C2H2、C2H6、CO2
电压66KV及以上
1年至3年一次
必要时
NCEPRI
➢ 3．投运时的检测
➢ 按表10所规定的新的或大修后的变压器和 电抗器至少应在投运后一天（仅对电压 330KV及以上的变压器和电抗器、或容量 在120MVA及以上的发电厂升压变）、4天、 10天、30天各做一次检测，若无异常，可 转为定期检测。制造厂规定不取样的全密 封互感器不做检测。套管在必要时进行检 测。
➢ ④绝缘纸在120~150℃长期加热时，产生一氧化碳 和二氧化碳，二氧化碳是主要部分；
➢ ⑤绝缘纸在200～800℃下热解时，也产生少量烃 氢类气体，CO/CO2比值越高，热点温度越高；
➢ 变压器受潮时，主要产生氢气。
NC三EP、R油I 中溶解气体色谱分析的检测周期
➢ 1．出厂设备的检测 ➢ 66KV及以上的变压器、电抗器、互感器和套管在
ห้องสมุดไป่ตู้
NCEPRI
➢ 4．运行中的定期检测 ➢ 对运行中设备的定期检测周期按表10的规
定进行。
➢ 5．特殊情况下的检测
➢ 当设备出现异常情况时（如气体继电器动 作，受大电流冲击或过励磁等），并根据 检测出的气体含量情况，适当缩短检测周 期。
NCEPRI
➢ 五、取样
➢ 1、从充油电气设备中取油样
➢ 取样部位应注意所取的油样能代表油箱本体的油。 一般应在设备下部的取样阀门取油样，在特殊情 况下，可在不同的取样部位取样。对于大油量的 变压器、电抗器等取样量可为50～80mL,对少油量 的设备要尽量少取,以够用为限。
NCE下PR面I 图片为变压器故障的情况
NCE二P、R绝I 缘材料的化学组成及故障气体产生的特征和机理
1) 绝缘材料的化学组成
2)故障气体的产生
绝缘物的热分解:当变压器内部发生各种过热性故障时，由于 局部温度较高，可导致热点附近的绝缘物发生热分解（热 解），析出气体。变压器油的烃分子约在300~400℃开始断 链，并逐步生成低分子的饱和气态烃和CO2等，随着热解温 度升高，油品产生低分子烃和不饱和度不断增加，亦有烯 烃和炔烃生成，各种烃类和H2的含量也逐步增加。据实验 表明，随着热解温度升高，热解气体中各组分出现的顺序 为：烷烃→烯烃→炔烃。受热时间越长，气体的相对量愈 大。变压器内的油浸绝缘低，在空气中加热分解的主要产 物是CO2和CO，其次是H2和气态烃，如表3，绝缘低开始 热解时产生的主要气体是CO2，随温度升高，产生CO的是 增多，继而CO/CO2值升高，直至800℃左右可高达2.5。
➢ 取样时间：应充分考虑到气体在油中扩散的影响。 没有强油循环的设备，试验后应停放一段时间后 再取样。
➢ 取样容器为密封良好的玻璃注射器.
NCEPRI
➢ 2、样品的保存和运输
➢ 油样和气样应尽快进行分析,为避免气体逸 散,油样保存期不得超过4天,气样保存期应 更短些.在运输过程及分析前的放置时间内, 必须保证注射器的芯子不卡涩.
➢ 油样和气样都必须密封和避光保存,在运输 过程中应尽量避免剧烈振荡.油样和气样空 运时要避免气压的影响。
NCEPRI
五、从油中脱出溶解气体
➢ 最常用的脱气方法为振荡脱气方法，其重 复性和再现性能满足实用要求。该方法的 原理：在恒温条件下，油样在和洗脱气体 构成的密闭系统内通过机械振荡，使油中 溶解气体在气、液两相达到分配平衡。通 过测试气相中各组分浓度，并根据平衡原 理导出的奥斯特瓦尔德系数计算出油中溶 解气体各组分的浓度。
出厂试验全部完成后要进行一次色谱分析。制造 过程中的色谱分析由甲方和制造厂协商决定。 ➢ 2．投运前的检测 ➢ 按表10进行定期检测的新设备及大修后的设备， 投运前应至少做一次检测。如果在现场进行感应 耐压和局部放电试验，则应在试验后停放一段时 间再做一次检测。制造厂规定不取样的全密封互 感器不做检测。
油中电火花放电
H2、C2H2
－
进水受潮或油中气泡放 H2
－
电
NC➢ E①P绝R缘I 油在300~800℃受热，热分解产生的气体主
要是低分子烷烃（甲烷、乙烷）和低分子烯烃 （乙烯），也含有氢气；
➢ ②绝缘油暴露于电弧之中时，分解气体大部分是 氢气和乙炔，并且有一定量的甲烷、乙烯；
➢ ③局部放电时，绝缘油分解的气体主要是氢气和 少量甲烷；
NCEPRI
表10：检测周期
设备名称 变压器和电抗器
互感器 套管
设备电压等级和容量 检测周期
电压330KV及以上
3个月一次
容量240MVA及以上
所有发电厂升压变压器
电压220KV及以上
6个月一次
容量120MVA及以上
电压66KV及以上
1年一次
容量8MVA及以上
电压66KV及以下
自行规定
容量8MVA及以下
➢ 变压器受潮时所产生的气体特征
➢ 当变压器内部进水受潮时，油中水份和含湿杂质形成“小 桥”或者绝缘中含有气隙均能引起局部放电，而产生氢气， 还因为水份在电场作用下电解作用和水与铁的化学反应， 也可产生大量的氢气。
➢ 水与铁反应将按下式产生氢气：
➢ 3H2O+2Fe→Fe2O3+3H2
NC变EP压R器I 油纸绝缘材料与电场热分解气体
NCEPRI
➢ 绝缘物的放电分解
➢ 绝缘物的放电能量对变压器油分解、对产生的气体组分有 一定影响，一般情况下，放电能量较低对，产气中H2含量 较多，其次为CH4、C2H4等低分子气态烃。随着放电能量 的增高，有C2H2产生，其含量将不断增大。若油中存在固 体绝缘物，放电时还会产生较多的CO和CO2 .
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变压器介绍及常见故障分析-变压器培训课件
变压器介绍及常见故障分析|变压器培训课件引言：在高低压配电系统中，为了使电XX正常运行及使用，必需配置相应的变配电装置，变压器作为高低压之间线路连接、输电、配电，必不行少。
它是一种电压、电流、相数的沟通电转变成另一种电压、电流、相数的沟通电装置。
1 变压器分类1.1 目前，在电力、电信、自动操纵系统中几乎都使用变压器。
例如：在电力系统中大量使用的电力变压器，其中作一般用处的有输电、配电变压器，作测量试验用的有电压互感器、电流互感器、调压器、高压试验变压器等，还有作特别用处的，如电炉变压器、电焊变压器、整流变压器等，在电信、自动操纵中大量使用的如电子工业方面用的变压器、操纵用的变压器、电源变压器、输送变压器等。
1.2 变压器的分类方法许多，按相数可分为单相和三相。
单相变压器多为小容量；三相大多为较大容量的及电力变压器。
按绕组数目分单圈式〔自耦变压器〕、双圈式〔一般中小型电力变压器〕，以及多圈式〔电源变压器〕，按耦合介质分为空芯变压器和铁芯变压器两种。
目前大多为铁芯变压器。
按铁芯结构不同又可分为芯式与壳式变压器。
按其冷却介质不同又分为油浸变压器、干式变压器及水冷变压器。
干式变压器多用在低电压、小容量，或用在防火防暴场合。
电压较高、容量较大变压器大多接受油浸式或水冷式。
通常电力变压器大多为油浸式。
1.3 变压器的容量等级为5、10、20、30、50、75、100、135、180、240、320、420、560、750、1000、……千伏安。
或10、20、30、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、……千伏安。
2 变压器的常见故障检查与分析因为变压器对运行环境要求较严，所以在运行过程中常因各种参数不能满足要求，造成运行故障。
结合多年来在生产、试验、运行、维护中发觉的问题和解决的方法，现对变压器运行故障做一个简洁分析。
电力变压器常见故障的现场分析与处理PPT文档共137页
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
电力变压器常见故障的现场分析与处理
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
Байду номын сангаас
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
变电站常见故障及处理方法PPT课件
查找线路故障点，隔离故障线路，恢复其他线路供电。
4
二次回路故障
• 一、直流系统故障 • 二、断路器拒绝合分闸 • 三、断路器无法储能
5
直流系统故障
• 直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，
判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的 工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、 现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺如下：事故 照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用 电源。
7
断路器拒绝合闸
• 断路器拒绝合闸常见的故障是在远方操作断路器时拒绝合闸，此种故障
会延迟事故的消失，有时甚至会使事故扩大。断路器拒绝合闸时，应首 先检查操作电源的电压值，如不正常，应先调整电压，再行合闸。当操 作把手置于合闸位置时，绿灯闪光，合闸红灯不亮表计无指示，喇叭响， 断路器机械位置指示器仍指在分闸位置，则可断路器未合上这可能是合 闸时间短引起，此时可再试合一次（时间长一些）；也可能是操作回路 内故障或操作机构卡住，此时应作如下处理
12
• 在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压
过低，或控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等）外，对一时难以处理的 电气或机械性故障，均应联系调度，作为停用、转检修处理。对断路器 “拒分”故障的分析判断方法如下
• ①检查是否为跳闸电源的电压过低所致。 • ②检查跳闸回路是否完好，如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分，则说明
是机械故障。
• ③如果电源良好，若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分，可能
是电气和机械方面同时存在故障。
• ④若操作电压正常，操作后铁芯不动，则很可能是电气故障引起“拒分”。
4
二次回路故障
• 一、直流系统故障 • 二、断路器拒绝合分闸 • 三、断路器无法储能
5
直流系统故障
• 直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，
判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的 工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、 现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺如下：事故 照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用 电源。
7
断路器拒绝合闸
• 断路器拒绝合闸常见的故障是在远方操作断路器时拒绝合闸，此种故障
会延迟事故的消失，有时甚至会使事故扩大。断路器拒绝合闸时，应首 先检查操作电源的电压值，如不正常，应先调整电压，再行合闸。当操 作把手置于合闸位置时，绿灯闪光，合闸红灯不亮表计无指示，喇叭响， 断路器机械位置指示器仍指在分闸位置，则可断路器未合上这可能是合 闸时间短引起，此时可再试合一次（时间长一些）；也可能是操作回路 内故障或操作机构卡住，此时应作如下处理
12
• 在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压
过低，或控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等）外，对一时难以处理的 电气或机械性故障，均应联系调度，作为停用、转检修处理。对断路器 “拒分”故障的分析判断方法如下
• ①检查是否为跳闸电源的电压过低所致。 • ②检查跳闸回路是否完好，如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分，则说明
是机械故障。
• ③如果电源良好，若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分，可能
是电气和机械方面同时存在故障。
• ④若操作电压正常，操作后铁芯不动，则很可能是电气故障引起“拒分”。
变压器运行维护与故障分析处理24页PPT
变压器运行维护与故障分析处理
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Байду номын сангаас
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Байду номын сангаас
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
电力设备的在线监测与故障诊断PPT课件
运输中的冲击
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
《变压器》ppt教学课件
环保化
随着环保意识的提高，对电力设 备的环保性能要求也越来越高。 变压器作为电力系统的核心设备， 其环保性能的提升也是未来的重
要发展趋势。
新材料应用
高导磁料
绝缘材料
高导磁材料可以提高变压器的磁性能， 减小变压器的体积和重量，提高其能 效。
新型绝缘材料可以提高变压器的绝缘 性能和耐热性能，从而提高变压器的 安全性和寿命。
如绕组、铁芯、变压器油等部件出现故障， 应根据具体情况进行修复或更换。
及时处理异常情况
如发现变压器存在异常现象，应及时进行处 理，防止故障扩大。
加强维护和保养
定期对变压器进行维护和保养，保持其良好 的运行状态。
提高运行管理水平
加强变压器的运行管理，合理配置保护装置， 提高变压器的安全性和稳定性。
06
03
变压器工作特性
电压变换特性
总结词
描述变压器如何通过电磁感应原理实现电压的升高或降低。
详细描述
变压器通过一次侧和二次侧的线圈之间的电磁感应原理，实现电压的升高或降低 。当变压器的一次侧线圈输入交流电时，产生变化的磁场，该磁场在二次侧线圈 中感应出相应的电压，从而实现电压的变换。
电流变换特性
总结词
《变压器》教学课件
目录
• 变压器概述 • 变压器组成结构 • 变压器工作特性 • 变压器运行与维护 • 变压器故障与处理 • 变压器发展趋势与新技术应用
01
变压器概述
变压器定义
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备，主要由初级和次级线圈 以及铁芯组成。
变压器在电力系统中的作用
铁芯的作用
铁芯在变压器中起到导磁 的作用，将一次侧和二次 侧的磁场联系起来，实现 能量的传输。
2024年变压器培训ppt课件完整版
20
完成变压器高低压侧的 电气连接，确保接线正
确、紧固。
验收标准和方法介绍
01
02
03
04
外观检查
检查变压器及附件外观是否完 好，无损坏及变形。
绝缘电阻测量
使用兆欧表测量变压器绝缘电 阻，确保符合规范要求。
交流耐压试验
对变压器进行交流耐压试验， 检验其绝缘强度。
空载运行试验
在额定电压下进行空载运行试 验，检查变压器运行是否正常
案例四
变压器内部放电导致故障。分析原因及处理方法 ，并介绍超声波检测在故障诊断中的应用。
27
06
变压器保护配置及自动化改造
2024/2/29
28
保护装置类型和功能描述
差动保护
反映变压器绕组和引出线的相 间短路故障，是变压器的主保 护。
过电流保护
反映变压器外部相间短路所引 起的过电流，并作为瓦斯保护 和差动保护的后备保护。
2024/2/29
优势
无油、无火灾、无爆炸风险，环保性 能优越；过载能力强，抗短路能力强 ；体积小、重量轻，便于安装和维护 。
局限性
散热性能相对较差，需要配备相应的 散热设备；绝缘性能受环境影响较大 ，如潮湿、灰尘等；成本相对较高。
15
选型依据和注意事项
选型依据
根据负载性质、容量大小、电压等级、使用环境等条件进行选择；考虑变压器的运行效率、能耗、环保等因素。
注意事项
注意变压器的过载能力、温升限值等参数；了解变压器的绝缘等级和绝缘材料；考虑变压器的运输、安装、调试 等方便性。
2024/2/29
16
运行维护差异比较
运行差异
油浸式变压器需要定期检查油位、油温、油质等参数；干式变压器需要定期检查温度、湿度、灰尘等 环境因素。
完成变压器高低压侧的 电气连接，确保接线正
确、紧固。
验收标准和方法介绍
01
02
03
04
外观检查
检查变压器及附件外观是否完 好，无损坏及变形。
绝缘电阻测量
使用兆欧表测量变压器绝缘电 阻，确保符合规范要求。
交流耐压试验
对变压器进行交流耐压试验， 检验其绝缘强度。
空载运行试验
在额定电压下进行空载运行试 验，检查变压器运行是否正常
案例四
变压器内部放电导致故障。分析原因及处理方法 ，并介绍超声波检测在故障诊断中的应用。
27
06
变压器保护配置及自动化改造
2024/2/29
28
保护装置类型和功能描述
差动保护
反映变压器绕组和引出线的相 间短路故障，是变压器的主保 护。
过电流保护
反映变压器外部相间短路所引 起的过电流，并作为瓦斯保护 和差动保护的后备保护。
2024/2/29
优势
无油、无火灾、无爆炸风险，环保性 能优越；过载能力强，抗短路能力强 ；体积小、重量轻，便于安装和维护 。
局限性
散热性能相对较差，需要配备相应的 散热设备；绝缘性能受环境影响较大 ，如潮湿、灰尘等；成本相对较高。
15
选型依据和注意事项
选型依据
根据负载性质、容量大小、电压等级、使用环境等条件进行选择；考虑变压器的运行效率、能耗、环保等因素。
注意事项
注意变压器的过载能力、温升限值等参数；了解变压器的绝缘等级和绝缘材料；考虑变压器的运输、安装、调试 等方便性。
2024/2/29
16
运行维护差异比较
运行差异
油浸式变压器需要定期检查油位、油温、油质等参数；干式变压器需要定期检查温度、湿度、灰尘等 环境因素。
《变压器保护培训》课件
值
温度保护装置：用于检 测变压器温度是否过高
瓦斯保护装置：用于检 测变压器内部是否有气
体产生
变压器保护装置主要由电流互感器、电压互感器、保护装置和通信设备组成。 电流互感器和电压互感器用于采集变压器的电流和电压信号。 保护装置根据采集到的信号进行计算和分析，判断变压器是否出现故障。 通信设备用于将保护装置的输出信号传输到控制中心，以便进行远程监控和控制。
变压器容量：根据 变压器的容量选择 合适的保护装置
保护功能：根据变 压器的保护需求选 择相应的保护功能
环境因素：考虑变 压器的工作环境， 如温度、湿度等
成本因素：在满足 保护需求的前提下 ，选择性价比较高 的保护装置
主保护：差动保 护、瓦斯保护、 过流保护等
辅助保护：过电 压保护、欠电压 保护、接地故障 保护等
过载故障：由于变压器过载，可能导 致电流过大，损坏变压器
短路故障：由于变压器内部短路，可 能导致电流过大，损坏变压器
绝缘故障：由于变压器绝缘损坏，可 能导致漏电或触电事故
接地故障：由于变压器接地不良，可能 导致漏电或触电事故
机械故障：由于变压器机械部件损坏， 可能导致变压器无法正常工作
观察变压器的外观和运行状态 检查变压器的油位、油色和油温 测量变压器的电压、电流和功率
定期检查变压器的油位、温度和压力
定期进行变压器的绝缘测试和接地检 查
定期进行变压器的油样分析和维护
定期进行变压器的冷却系统和通风系 统的检查和维护
定期进行变压器的继电保护和自动控 制装置的检查和维护
定期进行变压器的防火和防爆装置的 检查和维护
变压器保护的 故障诊断和处 理
过热故障：由于变压器内部温度过高， 可能导致绝缘损坏或烧毁
温度保护装置：用于检 测变压器温度是否过高
瓦斯保护装置：用于检 测变压器内部是否有气
体产生
变压器保护装置主要由电流互感器、电压互感器、保护装置和通信设备组成。 电流互感器和电压互感器用于采集变压器的电流和电压信号。 保护装置根据采集到的信号进行计算和分析，判断变压器是否出现故障。 通信设备用于将保护装置的输出信号传输到控制中心，以便进行远程监控和控制。
变压器容量：根据 变压器的容量选择 合适的保护装置
保护功能：根据变 压器的保护需求选 择相应的保护功能
环境因素：考虑变 压器的工作环境， 如温度、湿度等
成本因素：在满足 保护需求的前提下 ，选择性价比较高 的保护装置
主保护：差动保 护、瓦斯保护、 过流保护等
辅助保护：过电 压保护、欠电压 保护、接地故障 保护等
过载故障：由于变压器过载，可能导 致电流过大，损坏变压器
短路故障：由于变压器内部短路，可 能导致电流过大，损坏变压器
绝缘故障：由于变压器绝缘损坏，可 能导致漏电或触电事故
接地故障：由于变压器接地不良，可能 导致漏电或触电事故
机械故障：由于变压器机械部件损坏， 可能导致变压器无法正常工作
观察变压器的外观和运行状态 检查变压器的油位、油色和油温 测量变压器的电压、电流和功率
定期检查变压器的油位、温度和压力
定期进行变压器的绝缘测试和接地检 查
定期进行变压器的油样分析和维护
定期进行变压器的冷却系统和通风系 统的检查和维护
定期进行变压器的继电保护和自动控 制装置的检查和维护
定期进行变压器的防火和防爆装置的 检查和维护
变压器保护的 故障诊断和处 理
过热故障：由于变压器内部温度过高， 可能导致绝缘损坏或烧毁
变压器油的色谱分析与故障判断
变压器油的色谱分析与故障判断培训课件一、变压器油的色谱分析变压器绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸，变压器在故障下产生的气体主要是来源于油和纸的热裂分解，气相色谱分析就是根据故障时产生的气体在绝缘油中含量的多少，判断其故障类型。
用气相色谱法对充油电气设备油中气体含量的分析，能判明设备存在的故障，更重要的是分析判断故障的性质，是过热性故障还是放电性故障及故障的大概部位是在裸金属部分还是介入了固体绝缘，从而进一步估计故障的危害性，以便及时采取措施，作出正确处理，防患于未然。
（一）气相色谱法的原理色谱法又叫层析法，它是一种物理分离技术。
它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中一相是不动的，叫做固定相，另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫做流动相。
当流动相中所含的混合物经过固定相时，就会与固定相发生相互作用。
由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。
因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。
当用液体作为流动相时，称为液相色谱，当用气体作为流动相时，称为气相色谱。
气相色谱法的一般流程主要包括三部分：载气系统、色谱柱和检测器。
当载气携带着不同物质的混合样品通过色谱柱时，气相中的物质一部分就要溶解或吸附到固定相内，随着固定相中物质分子的增加，从固定相挥发到气相中的试样物质分子也逐渐增加，也就是说，试样中各物质分子在两相中进行分配，最后达到平衡。
这种物质在两相之间发生的溶解和挥发的过程，称分配过程。
分配达到平衡时，物质在两相中的浓度比称分配系数，也叫平衡常数，以Ｋ表示，Ｋ＝物质在固定相中的浓度／物质在流动相中的浓度，在恒定的温度下，分配系数Ｋ是个常数。
由此可见，气相色谱的分离原理是利用不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样的各组分就在两相中经反复多次地分配，使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果，从而将各组分分离开来。
60电气诊断概论(电力设备在线监测与故障诊断)PPT课件
固-液绝缘
固-气绝缘
绝缘劣化及其影响因素
为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代变 压器相对于以往的设计采用了更为紧凑的绝缘方式，因此在 运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显 著提高。
电气因素
机械因素
温度和热稳定性
受潮
化学稳定性和抗生物特性
1. 电气影响
▪ 长期工作电压
▪ 短时的过电压
电气设备故障监测与诊断
标题添加
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总体概述
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电气诊断概论
Electrical Fault Diagnosis
电气故障的主要原因
制造工艺存在缺陷 恶劣的环境和苛刻的运行条件 材料的劣化 缺乏良好的管理及维护
金属材料 电力设备
绝缘材料
现代电气设备的造价及运行可靠性在很大程度上取决于设 备的绝缘结构。
绝缘结构的作用
▪ 绝缘介质 ▪ 紧固支撑 ▪ 冷却媒介
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
绝缘材料
固体绝缘：绝缘纸、电瓷 、云母 交联聚乙烯等
液体绝缘: 绝缘油
气体绝缘: 空气、SF6
真空绝缘
实际绝缘结构通常是由几种电介质联合构成的组 合绝缘。
输电线和变电站所用的绝缘子大多 在户外运行，因此还要考虑湿闪及污闪 的情况，这时的放电电压远低于乾闪。
(cm)
图7 不同材料的工频下沿面闪络 电压（峰值）
1—纯气隙；2—石蜡； 3—胶纸筒；4—电瓷
当电压不太高时，接地法兰边缘先出现电晕而形成光圈，随 着电压的升高，电晕延伸成火花细线，电流密度仍很小；