变压器油中溶解气体分析与故障诊断.pdf

第29卷第6期 企业技术开发 2010年3月 TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE Mar．2010 V01．29No．6 变压器油中溶解气体分析与故障诊断 侯红学，周武，吴剑斌 (西南交通大学电气工程学院，四川成都610031) 摘要：在电力系统的各种电气设备中，变压器是其重要的组成部分。采用油中溶解气体分析(DGA) 技术对变压器故障进行早期故障诊断，可减少变压器不必要的事故停用，对保证电力系统安全可靠 运行有较大的作用。文章对变压器油中溶解气体的组分及故障诊断方法进行了分析讨论。 关键词：变压器；油中溶解气体；故障诊断 中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1006—8937(2010)06—0113—02 变压器是电力系统中最重要的设备，用途非常广泛。 还需考虑气体的产气率，根据产气速率来判断变压器内 变压器内的绝缘油和有机绝缘材料随着运行时间的增 部故障的发展趋势。实际分析时，是以油中溶解气体含量 加，在热和电的长期作用下会逐渐老化和分解，并产生极 和产气速率都超过其注意值时，判定为存在故障。绝对产 少量的气体，这些油中溶解气体包括氢气、甲烷、乙烯、乙 气速率的计算式如下： 烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳等。但是，当变压器内部出 现故障时，油中气体的含量就会发生很大的变化。随着故 L2蛩×詈 障的发展，当产气量大于溶解量时，便有一部分气体以游 式中，ra为绝对产气率，ml／d；el。，c。分别表示第一 离气体的形态释放出来。实践证明，绝大多数的变压器初 次取样和第二次取样测得油中组分i气体浓度，肛饥； 期缺陷都会出现早期迹象，因此，测量分析溶解于油中的 At表示二次取样间隔中的实际运行时间，d；m表示变 气体含量就能尽早的发现变压器内部故障。 压器总油量，t；P表示油的密度，t／m3。该计算式没有考 虑气体的逸散损失，对于开放式变压器，这种气体逸散损 1油中溶解气体的成分分析 失是不可忽视的，计算式(1)只适用于封闭油箱或隔膜密 变压器绝缘材料热分解所产生的可燃和非可燃性气 封变压器。变压器绝对产气率注意值如表l所示。 表1变压器绝对产气率注意值(ml／d) 体达20种左右。因此，为了有利于变压器内部故障判断， 气体组分 气体组分 选定必要的气体作为分析对象是很重要的。目前国内外 总烃 一式一 一氧化碳 零 所分析的气体对象是不统一的，我国按DIJ722—2000要乙炔 警警 二氧化碳 求一般分析9种或8种气体，最少必须分析七种气体。变 氢 压器中的故障特征气体种类为：0：、N：、H：、cH4、c：H6、绝对产气率表示法具有计算方法简单、能直接反映 出故障性质和发展程度等优点，在实践中得到了应用。 C：H。、C2H：、CO、CO：。以这九种气体作为分析对象的原因 见如下：O：主要了解脱气程度和密封好坏；N：主要了解 3．2故障类型诊断方法 氮气饱和程度；H：主要了解热源温度或有没有局部放 ①三比值法。三比值法是指采用五种特征气体的三 电；CO：主要了解固体绝缘老化或平均温度是否高；CO对比值，以不同的三对比值和不同的比值范围来进行编 码，来判断变压器的故障。三比值法的编码规则和故障类 主要了解固体绝缘有无热分解；CH。、C：H。、C：