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電力檢測技術

變壓器常見內部故障類型及早期診斷方法

時間：2012-12-24

變壓器的內部故障一般可分為兩類：即過熱故障和放電故障，過熱故障按溫度高低，可區分為低溫過熱，中溫過熱與高溫過熱三種情況；放電故障又可依據能量密度的不同，可分為高能量放電、低能量放電和局部放電三種類型。至于機械性故障及內部進水受潮等，將最終發展為電性故障而表現出來。
        過熱故障是由于有熱應力所造成的絕緣加速劣化。如果熱應力只引起熱源外絕緣油的分解，所產生的特殊氣體主要是甲烷和乙烯，二者之和一般占總烴的80%以上，而且隨著故障點的溫度升高，乙烯所占比例將增加，嚴重過熱會產生微量乙炔。當過熱涉及固體絕緣材料時，除產生上述物質外，還產生大量的一氧化碳和二氧化碳，若無CO、CO2，就可能屬裸金屬局部過熱性故障。
        放電故障是在高電應力作用下所造成的絕緣劣化。高能量放電故障，又稱電弧放電故障，這種故障產氣量大、氣體產生劇烈，運用測定油中溶解氣體的方法不易對其進行預診斷，往往是在出現故障后，我們才可根據油中氣體、瓦斯成分的分析，對變壓器故障的性質和嚴重程度進行診斷。高能量放電故障氣體主要是乙炔和氫，其次是乙烯和甲烷；若涉及固體絕緣，CO的含量也較高；低能量放電故障一般是電火花放電，其故障氣體主要是乙烯和氫。由于其故障能量較小，總烴一般不會高；局部放電故障產氣特征是氫成分最多(占氫烴總量的85%以上)，其次是甲烷，局部放電的后果是絕緣老化，如任其發展，會引起絕緣損壞，甚至造成事故。
        變壓器內部故障診斷方法
        1、測定故障特征氣體含量(分析數據)并與油中溶解氣體含量的注意值進行比較。若氣體濃度達到注意值(總烴、氫注意值均為150ppm，乙炔的注意值為5ppm)，就應引起注意加強跟蹤分析，查明原因。
        2、雖然注意值在反映故障的概率上有一定的可參考性，但由于受到油中氣體含量、變壓器容量、運行方式、運行年限等相關因素的影響，僅僅根據注意值的分析結果還難以正確診斷變壓器故障的嚴重性，絕不能作為劃分設備有無故障的唯一標準。在此基礎上，還應充分考慮產氣速率等方面的影響，對所診斷的變壓器和查對的特征氣體應有所側重、有所區別。只有這樣，我們才可根據分析進一步確定變壓器有無故障，并對故障的性質作出初步的估計。產氣速率與故障能量大小、故障部位以及故障點溫度等情況直接相關。通過測定故障氣體產氣速率，便可對變壓器內部狀況做進一步的診斷。
        3、為弄清氣體產生的真正原因，避免非故障原因所帶來的誤判斷，在變壓器故障診斷時，我們還應全面了解所診斷變壓器的結構、制造、安裝和運行、檢修以及輔助設備等諸多方面的情況，結合色譜分析數據進行綜合分析，以便正確診斷變壓器有無故障。