變壓器油中溶解氣體分析教案-展示頁(yè)
2025-04-25 22:32本頁(yè)面
【正文】 可以采用液相色譜儀檢測(cè)變壓器的局部放電故障。 （2）局部放電產(chǎn)生氣體的特征 局部放電產(chǎn)生的氣體，主要依據(jù)放電能量不同而不同。 ④金屬部件或?qū)щ婓w之間的接觸不良而引起的放電。 ②外界環(huán)境條件的影響如油處理不徹底，帶進(jìn)雜物和水分，或因外界氣溫下降，油析出氣泡等，都會(huì)引起放電。 局部放電 局部放電是一種低能量的放電，變壓器內(nèi)部出現(xiàn)這種放電時(shí)，情況比較復(fù)雜，按絕緣介質(zhì)的不同可將局部放電分為氣泡局部放電和油中局部放電，按絕緣部位來(lái)分，則有絕緣空穴、電極尖端、油角間隙、油一板中的油隙和油中沿固體絕緣表面等五處的局部放電。因此對(duì)熱性故障決不可掉以輕心，必須防微杜漸，將故障在萌芽狀態(tài)就予以消除。如果熱點(diǎn)出現(xiàn)在探金屬部分，則將發(fā)生燒壞鐵心、螺栓、螺帽墊板等部件，最終也會(huì)使設(shè)備損壞。（4）熱性故障的危害。②磁路故障，由于鐵心兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地造成循環(huán)電流發(fā)熱，如穿心螺絲軛鐵夾件或壓環(huán)壓釘碰鐵心；油箱及下軛鐵等處有鐵磁雜物；鐵心用部分硅鋼片短路造成渦流發(fā)熱如連片短接，硅鋼片間絕緣損壞或老化，以及漏磁引起的外殼、鐵心夾件、壓環(huán)等局部發(fā)熱等。通常熱性故障是不產(chǎn)生乙炔的，但是，嚴(yán)重過(guò)熱也會(huì)產(chǎn)生少量乙炔，其最大含量不超過(guò)總烴量的6%，當(dāng)過(guò)熱涉及固體絕緣物時(shí)，除了產(chǎn)生上述氣體外，也會(huì)產(chǎn)生大量的CO和CO2。熱性故障是因熱效應(yīng)造成絕緣物加速裂解，所產(chǎn)生的特征氣體主要是甲烷和乙烯，兩者總量約占總烴的80％，隨著故障點(diǎn)溫度的升高，乙烯在總烴中所占的比例增大，甲烷為次，乙烷和氫氣更次。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部過(guò)熱時(shí)，人們可以按溫度的升高范圍分為四種情況：150℃以下屬于輕微過(guò)熱故障，150～300℃屬于低溫過(guò)熱，300～700℃屬于中溫過(guò)熱，大于700 ℃屬于高溫過(guò)熱。 熱性故障 熱性故障是指變壓器內(nèi)部的局部過(guò)熱溫度升高，而不是變壓器正常運(yùn)行時(shí)由銅損和鐵損轉(zhuǎn)化而來(lái)的熱量，使上層油溫升高。（三）氣體的其它來(lái)源如分接開(kāi)關(guān)油室向主油箱滲漏（C2H2高）；設(shè)備油箱帶油補(bǔ)焊（C2H2高）；潛油泵出故障（是高速泵，軸和軸瓦產(chǎn)生磨擦，C2H2高，應(yīng)改為低速泵）；變壓器油中含水（H2高）；本體受潮（H2高）等均可產(chǎn)生氣體。隨著放電能量越來(lái)越高，如火花放電、電弧放電，能使CC斷裂，然后迅速以CC鍵、C=C鍵、C≡C鍵的形式重新化合成烴類(lèi)氣體。碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔锟沙练e在設(shè)備內(nèi)部。由電和熱故障的結(jié)果可以使某些CH鍵和CC鍵斷裂，伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?，這些氫原子或自由基通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成氫氣和低分子烴類(lèi)氣體，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也能生成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔铮╔石蠟）。變壓器油主要是由碳?xì)浠衔锝M成（烷烴CnH2n+2，環(huán)烷烴CnH2n或CnH2n2 ，芳香烴CnH2n6。武漢華能陽(yáng)光電氣有限公司變壓器油中溶解氣體分析一、產(chǎn)氣原理（一）絕緣油的分解大約油溫在150℃時(shí)，就能產(chǎn)生甲烷；150500℃左右時(shí)產(chǎn)生乙烷；大約500℃時(shí)產(chǎn)生乙烯，隨著溫度的逐漸升高，乙烯占總烴的比例越來(lái)越大；8001200℃左右時(shí)產(chǎn)生乙炔。生成碳粒的溫度約在500800℃左右。絕緣紙的成分主要是碳水化合物（C6H10O6）n。故障初期，所形成的氣體溶于油中；當(dāng)故障能量較大時(shí)，也能聚集成游離氣體。低能放電，如局部放電，能過(guò)離子反應(yīng)促使最弱的鍵CH鍵斷裂，主要重新化合成氫氣。 （二）絕緣紙的分解 紙、層壓板或木塊等固體絕緣材料分解時(shí)，主要產(chǎn)生CO、CO2，當(dāng)懷疑故障涉及固體絕緣時(shí)，一般CO2/C0〈3。（三）變壓器內(nèi)部故障的類(lèi)型 變壓器內(nèi)部故障分為熱性故障和電性故障兩種，熱性故障按溫度高低又分為低溫過(guò)熱、中溫過(guò)熱和高溫過(guò)熱三種故障，電性故障按放電的能量密度分為局部放電、火花放電和電弧放電三種故障，現(xiàn)分別敘述如下。 （l）熱性故障的分類(lèi)。 （2）熱性故障產(chǎn)生的氣體。其中氫氣的含量一般在27％以下。 （3）熱性故障產(chǎn)生的原因，可以分為下列三種情況：①接點(diǎn)接觸不良，如引線連接不良，分接開(kāi)關(guān)接觸不良，導(dǎo)體接頭焊接不良等，這種故障約占過(guò)熱性故障的一半。③導(dǎo)體故障，部分繞組短路，或不同電壓比并列運(yùn)行引起的循環(huán)，電流發(fā)熱，絕緣導(dǎo)體因超負(fù)荷過(guò)流發(fā)熱，絕緣膨脹，注油堵塞而引起的散熱不良等。熱性故障的危害同故障部位有關(guān)，如果熱點(diǎn)出現(xiàn)在固體絕緣材料中，則將引起材料的熱解和劣化，熱點(diǎn)范圍和溫度也會(huì)逐漸升高，最終導(dǎo)致電弧性熱點(diǎn)而造成設(shè)備的損壞。同時(shí)探金屬過(guò)熱往往涉及到固體絕緣，造成固體絕緣的劣化和熱解，進(jìn)而損壞了固體絕緣材料的絕緣性能，最后造成更大的損壞后果。 電性故障 電性故障是在高電應(yīng)力作用下所造成的絕緣劣化，根據(jù)放電的能量密度不同，又把電性故障分為高能量放電、火花放電和局部放電三種類(lèi)型。 （1）局部放電的原因 ①當(dāng)油中存在空氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔，由于氣體的介電常數(shù)和時(shí)壓強(qiáng)度均低于油和紙絕緣材料，易引起放電。 ③由于制造質(zhì)量不良如某些部位有尖角、毛刺、漆瘤等，它們承
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