绝缘油化验分析用于大型变压器故障查处的实践探究

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年第28期   作者:姜慧灵
[导读] 经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加。
        姜慧灵
        贵州电网有限责任公司凯里供电局  贵州 凯里   556000
        
        摘要:经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加。保证电力系统中各项电力设施运行的安全性和稳定性是十分重要的。在电力系统中,大型变压器的性能以及运行状态将直接关系到对电力供应的可靠性。电力部门需要通过对绝缘油进行化验分析等方法来判断大型变压器是否存在故障,以保证供电电压能够正常地进行高低压转换。本文就绝缘油化验分析用于大型变压器故障查处的实践展开探讨。
        关键词:绝缘油;化验分析;大型变压器;故障查处
        引言
        随着人们生活水平的不断提高,人们日常生活以及工业生产对电力的需求增大,变电站将高压转化成为人们可以利用的较低电压,因此变压器十分重要。为了满足人们对电力的需求,大型的变压器应运而生,并且大型变压器的故障查处是电力企业日常重要的工作,绝缘油化验分析法是大型变压器故障查处中一种常见的方法。
        1对大型变压器绝缘油进行取样的要点分析
        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。
        2变压器绝缘油化验分析法
        应用变压器绝缘油化验分析法在大型变压器故障查处时,需全面分析绝缘油的颜色、外状、机械杂质以及水分、色谱等等。色谱分析有无法比拟的优势,能对变压器的故障情况进行检测以及预测,此外,在正常电力运转情况下,只需提取少量的油量便能对绝缘油进行化验。在绝缘油化验时,排空油样中的气体,并且利用气相色谱仪来分离以及检测排出气体的成分,再将气体中含有的各种成分,如一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、乙烷等运用色谱数据处理机进行计算。
        3绝缘油化验指标分析
        当试验的数据在正常值范围内时,可直接分析。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;另外对变压器油进行闪点与耐压测试后,可明确当前设备的电弧放电、运行热量、耐压情况,若存在异常,要及时维护。
        4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。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。
        5绝缘油化验分析在大型变压器故障查处中的应用实例
        以某变电站的变压器故障查处情况为例,该变电站变压器A在正常运行过程中,在利用色谱分析法来对油样进行分析时,乙炔存在绝缘油中,利用可燃气体检测仪对乙炔进行检测时,发现该气体的含量以及增长速率均在可行范围之内,据此电力相关人员采用绝缘油化验分析法来进行检测,在11月5号时,变压器A箱油中的气体含量明显高于11月3号变压器中气体的含量。紧接着随着负荷的降低,变压器A箱油中产生的气体含量变化不显著,在此过程中,总炔虽然水平较低,但是仍然有乙炔气体形成。这时仅仅依靠分析比较各种气体的含量来对变压器故障情况进行识别是不可取的,因此,可以通过绝对的产气速率来对变压器的故障进行判断。此外,一氧化碳以及二氧化碳的含量并无显著变化,有两种可能:一是变压器中的绝缘材料所用不多;二是绝缘油中各种溶解气体的作用时间不长。根据C2H2气体较为稳定,那么大型变压器温度<8000C。变压器A故障原因是变压器多点接地或者变压器的铁心部分表面温度太高。经过实际检查发现变压器高压线圈的直流电阻出现短路,并且进一步探究得知套管与高压绕组连接不当。
        6DGA的变压器故障诊断技术
        油中溶解气体分析方法,我们把它简称为DGA,现在我们来简单说明一下这种方法,分析从变压器采样得来油中气体浓度,利用数值分析,将此浓度与标准推荐的值相比较,通过仔细对比,来判断变压器是否存在故障,根据它的程度测算故障的严重情度的方法。气体在不同温度下达到其最大析出速率,如热故障分低温故过热、中温过热、高温过热,作为防范变压器故障的确参考依据,造成过热的原因是负载突升、电抗泄漏放等,又如电气故障可细分高低能量电弧放电、高低能量局部火花放电等,变压器内部以低温和中温过热最多,当变压器内部有电弧或部分放电现象时,固态绝缘材料受热会分解成一氧化碳和二氧化碳,有过饱和绝缘油气泡产生放电,如果一氧化碳和二氧化碳含量过大,可断定固态绝缘材料有异常现象,当可燃气体总含量明显增加时,我们经过数据分析并结合实际情况,初步诊断变压器的故障类型。然后再做进一步的编码分析,编码法将异常状况分类具体量化,编成八组故障类型,将气体成分比值与故障类型作对关系,可由二十三组编码对应五种故障类型,编成程序,让检测人员方便判断故障类型,主要目的为判断固体绝缘材料劣化程度,大幅提高诊断效率及准确率。
        结语
        通过对大型变压器中绝缘油进行化验分析,可以有效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,促进我国电力事业的健康发展。
        参考文献
        [1]刘爱华.绝缘油化验分析在大型变压器故障查处中的应用[J].化工管理,2018(23).
        [2]鲁茜.绝缘油化验分析用于大型变压器故障查处的实践探究[J].探索科学,2018(10).
        [3]王慧峰.浅谈绝缘油化验分析在大型变压器故障查处中的应用[J].科学中国人,2018(22):28.
        [4]李阳.绝缘油色谱分析在变压器故障判断中的应用[J].科技展望,2019,26(32).
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