[绝缘油色谱分析在一起变压器故障中的应用]放电故障对变压器绝缘的影响
时间：2020-03-28 07:21:14 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文探讨了利用绝缘油中的溶解气体色谱分析判断设备内部是否存在潜伏性故障，并进一步判断故障的性质、部位及发展情况，结合设备运行和检修情况，再根据电气试验及绝缘油试验结果综合判断变压器等充油电气设备内部故障的技术应用。
关键词：绝缘油 色谱分析 过热故障
0 引言
洛阳供电公司110kV某变电站2号变压器系某国产厂家生产，型号为SFZ7-31500/110，额定容量为31500KVA，额定变比110±1.25%/10.5，额定电流比165.3/1732，油重为13.3T，油牌号为25号，出厂日期1985年。
该变压器1989年11月投运，在1999年12月发现总烃超注意值，随后跟踪分析总烃处于增长趋势，此变压器于2001年9月进行大修脱气处理；大修后跟踪分析发现乙炔和总烃均有增长，且总烃超注意值，三比值判断为中温过热故障，在2006年11月对变压器进行吊罩检修，大修后跟踪分析结果正常；2007年6月至2009年7月色谱跟踪分析见表一。
1 故障分析与诊断
1.1 故障初期分析
该主变在2008年例行试验发现异常前，已经出现两次油色谱分析数据异常并处理。在2008年7月再次出现结果异常，应考虑设备内部故障可能未完全排除。在同年11月停电后，进行了例行的高压试验，高压试验数据符合要求，故对变压器油进行了脱气处理。而运行后，油色谱分析再次出现总烃升高并超过注意值情况，故对其加强色谱跟踪分析。色谱分析结果见表一。
从跟踪测试数据来看，该主变08年11月检修后虽然结果正常，但随着投运时间的延长，色谱跟踪分析发现，总烃、乙炔、氢气均有增长，且主变总烃超过注意值，我们进行了相关分析。
1.2 故障的诊断
1.2.1 特征气体分析
从色谱分析数据中可以看出，甲烷、乙烯做为主要特征气体，两者之和占到总烃的80％以上，且乙烯高于甲烷，乙炔含量较小，不超过总烃的2%，可判断变压器内部存在过热性故障。
按照每一种气体在某一个特定温度下，有一个最大产气速率，随着温度的上升，各气体组分最大产气速率出现的顺序：甲烷（150℃~300℃）、乙烷（300℃~500℃）、乙烯（500℃~700℃）、乙炔（800℃以上），可判断设备内部存在高于500℃~700℃的中温过热故障。
1.2.2 故障产气速率分析
由于2008年11月8日变压器检修后，油已进行过真空脱气处理，但考虑到器身固体绝缘材料和其吸附的残油中存在一定的故障气体，为避免错误判断为故障还未排除或怀疑有新的故障，故采用2009年3月19日和2009年5月18日数据计算。
①总烃相对产气速率：
γr=（Ci，2-Ci，1）/Ci，1×(1/Δt)×100%
=（346.2－276.3）/276.3×1/2×100%≈12.65%/月＞10%/月
②总烃绝对产气速率：
γa=（Ci，2-Ci，1）/Δt×m/ρ
=（346.2－276.3）/60×13.3/0.89≈17.4mL/d＞12mL/d
（DL/T722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定总烃绝对产气速率注意值不大于12 mL/d，总烃的相对产气速率注意值不大于10%/月。）
可见，气体上升速度很快，且总烃的绝对产气速率和相对产气速率均超过注意值，说明变压器内部存在异常。
1.2.3 用判断故障性质的三比值法来分析
C2H2/C2H4=0.79/172.09≈0.005＜0
CH4/H2=112.31/25.68≈4.37＞3
C2H4/C2H6=172.09/61.05≈2.82≥1～
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