變壓器絕緣油在線監(jiān)測技術(shù)
發(fā)布時間:2019-07-13 17:20:05來源:
一般性電氣設(shè)備預(yù)防性試驗不能在變壓器帶電時有效地發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的潛伏性故障,瓦斯繼電器也只能在變壓器內(nèi)部有故障后被動地動作于信號或使斷路器跳閘停電,且尚不知變壓器油中氣體成份及每種成份的含量,因此不能為我們分析主變內(nèi)部故障類型提供數(shù)據(jù)。事實(shí)表明,變壓器油在發(fā)生故障前,因其故障類型的不同,其內(nèi)部分解出氣體的種類和含量也不相同,特別是對過熱性、電弧性和絕緣破壞性等故障,能夠很好地反映出來。若能夠?qū)ψ儔浩鞯臍怏w含量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,就可以據(jù)此對內(nèi)部的潛伏性故障進(jìn)行分析,真正做到早期預(yù)防,快速處理,有效避免惡性事故的發(fā)生。
1變壓器內(nèi)產(chǎn)生的氣體變壓器中有熱、電和機(jī)械應(yīng)力。這些現(xiàn)象都會引起變壓器油和固體絕緣材料裂解,從而產(chǎn)生等。
表1列出了變壓器油和絕緣材表1變壓器內(nèi)部不同故障時產(chǎn)生的氣體強(qiáng)烈過熱電弧放電局部放電氣體成分4油和絕緣材料4油和絕緣材料油和絕d緣材料注:▲代表產(chǎn)生的主要?dú)怏w,代表產(chǎn)生的次要?dú)怏w。
料析出的主要?dú)怏w成份。
在《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》中,給出了變壓器油中氫和烴類氣體(指ch4、c2h4、C2H6'C2H24種氣體,簡稱C,+C2)的注意值,見表2.表2油中溶解氣體的注意值氣體組分4種氣體,簡稱C,+C2變壓器油在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用情況2.1設(shè)備安裝運(yùn)行及報警值的設(shè)置中原油田的變壓器油在線監(jiān)測系統(tǒng)采用加拿大生產(chǎn)的H201i微氣傳感器,它是一種數(shù)字化的監(jiān)測儀器,其比較大特點(diǎn)是不僅可以對產(chǎn)氣量的絕對值設(shè)定報警,同時可以對不同時段內(nèi)的產(chǎn)氣速率設(shè)定報警,并且多臺設(shè)備可以聯(lián)成網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊。
監(jiān)測對象為C2H4、C2H2、CO、H24種主要?dú)怏w,各種氣體的相對靈2000年11月底,在3座110kV變電所的6臺主變放油閥處各安裝一套油色譜在線監(jiān)測裝置,共設(shè)定兩級報警,基本設(shè)定原則是:一級報警值,當(dāng)超過此值報警,應(yīng)加強(qiáng)被監(jiān)測變壓器進(jìn)行密切監(jiān)測,必要時對可能發(fā)生的故障采取一定的防范措施。二級報警值,當(dāng)超過此值報警,應(yīng)立即采取措施,包括評估被監(jiān)測設(shè)備的性能,進(jìn)行搶修還是將其退出運(yùn)行進(jìn)行大修等。報警值的的設(shè)置可表3.兩級報警的建議設(shè)定值穩(wěn)定讀數(shù)第一級報餐值卜汾-第二級報整值70-400 1.5倍穩(wěn)定讀數(shù)2倍穩(wěn)定讀數(shù)在6臺微氣傳感器穩(wěn)定運(yùn)付定2周后,筆者根據(jù)顯示的數(shù)值進(jìn)行了一級與二級報瞀數(shù)值設(shè)置,見表4. 5備用二變壓器容量/KVA 2.2氣體含量及變壓器內(nèi)部故障分析從后臺機(jī)所儲存的信息數(shù)據(jù)來看,實(shí)際上從2003年6月初始至出現(xiàn)二級報警曰止,氣體數(shù)值一直是上升狀態(tài)。如。
在裝置二級報警的當(dāng)曰,筆者于微氣傳感器處取油樣化驗,進(jìn)行色譜分析的結(jié)果見表5.表5變壓器油中各種氣體含置值由表5中的數(shù)據(jù),根據(jù)微氣傳感器顯示4種主要?dú)怏w顯示數(shù)值的炅敏度,我們可以算出:酉己監(jiān)測技術(shù)2003年2003年6月2日6月9日6月丨陽6月23曰6月30日7月7日7月14曰7月2丨曰7月28日8月4日8月日8月丨8曰8月25曰微氣含量變化圖可見,與微氣傳感器所示數(shù)值204x106基本相符,之所以油化驗的數(shù)值較傳感器顯示的數(shù)值偏小,有2點(diǎn)原因可以考慮:①微氣傳感器的測量精度;②是取油和分析油樣過程中氣體成份的丟失。
2.3用特征氣體法和IEC三比值法根據(jù)以上數(shù)據(jù)和資料,筆者采用了特征氣體法和IEC三比值法判斷故障的性質(zhì)。)特征氣體值注意法:當(dāng)色譜分析所得氣體數(shù)值超出表2所列數(shù)值時,表明變壓器處于非正常運(yùn)行狀態(tài),可粗略地判斷變壓器內(nèi)部可能有早期的故障存在。
與表2中油中氣體的注意值相比較,總烴超標(biāo)較多,并且是C2H4占了總烴的絕大部分。另外CO和(:02的數(shù)據(jù)也偏大,對照表1可知,c2h4、CO和C02過量超標(biāo)主要是強(qiáng)烈過熱現(xiàn)象導(dǎo)應(yīng)當(dāng)引起足夠的注意。根據(jù)絕緣油溫度計算公式r=3221g(C2H4/C2H6)815'C,也證明了主變內(nèi)部高溫?zé)崃Φ拇嬖凇?p> 使彎曲搭接部分形成了分流,而(2)三比值法:種利用5種特征氣體,來判斷變壓器故障性質(zhì)的方法。在三比值法中,相同的比值范圍以不同的編碼表示。
由表5中數(shù)據(jù)可知,C2H2/C2H4=根據(jù)IEC三比值法的典型編碼規(guī)則,得到三比值碼為,2,2;對照三比值碼的經(jīng)驗故障性質(zhì),判斷為高于7°C的高溫范圍的熱故障。與特征氣體值判斷法的結(jié)果?致。
綜合上面2點(diǎn),筆者初步判斷為主變有高溫?zé)崃收洗嬖?,又考慮到主變?yōu)?988年生產(chǎn)并投運(yùn),運(yùn)行時間已達(dá)15年,再加上近幾年主變負(fù)荷一直居高不下,尤其是夏季負(fù)荷較高,主變內(nèi)部故障有進(jìn)一步加大的趨勢,于是決定對其實(shí)施大修。
2.4存在缺陷及采取措施主變退網(wǎng)后,筆者對其進(jìn)行了詳細(xì)檢查,經(jīng)過吊芯檢查和試驗后,發(fā)現(xiàn)有以下問題:(1)nokVA、B、C三相出線端(將軍帽)處由于安裝接觸不良過熱,均有放電燒傷痕跡,長期的運(yùn)行致使導(dǎo)電桿整體發(fā)熱,且A相較嚴(yán)重;(2)llOkVB、C相出線處的導(dǎo)線沒有接直,形成了彎曲環(huán)繞搭接現(xiàn)象,致搭接部分又嚴(yán)重接觸不好,長期下來發(fā)熱打火,導(dǎo)線出現(xiàn)斷股現(xiàn)象,其中B相尤為嚴(yán)重;(3)llOkV A相套管的介損值與其它兩相相比偏大。
正是由于以上(1)、(2)原因,擊亦R;袖法油斗破ffi-hnI-W季主變負(fù)荷過重,加快了油的分解速度,導(dǎo)致了總烴數(shù)值的增加。
針對這些缺陷,筆者采取措施更換了A相套管,在接觸不良處及導(dǎo)線斷股處進(jìn)行了磷銅焊處理,對絕緣油進(jìn)行了過濾再凈化處理。
組裝完畢后耐壓、直流電阻等各項試驗合格,變壓器再運(yùn)行后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
投運(yùn)后的變壓器運(yùn)行良好,經(jīng)過一段時間,微氣在線監(jiān)測穩(wěn)定數(shù)值為75x1'于是筆者把一級和二級報警設(shè)定為110x 3結(jié)束語實(shí)時監(jiān)測變壓器油中的微氣,有以下幾個方面的好處:(1)彌補(bǔ)對絕緣油進(jìn)行定期取樣和分析的不足,實(shí)時監(jiān)測油質(zhì)發(fā)生的變化。根據(jù)實(shí)時監(jiān)測的數(shù)據(jù)判斷故障的嚴(yán)重程度,作出應(yīng)該采取何種措施的決策,完全可以避免故障的再擴(kuò)大和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。(2)延長變壓器的使用壽命。依靠可靠和連續(xù)的監(jiān)測手段,對變壓器進(jìn)行成功的延長壽命管理,節(jié)約了資金。(3)提供了變壓器狀態(tài)維修的條件。隨時監(jiān)測到變壓器內(nèi)部的隱形缺陷,減少甚至消除設(shè)備損壞。(4)避免大型變壓器返廠維修??沙浞挚s短設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行時間,節(jié)約了運(yùn)輸及維修處理等各項費(fèi)用。