无编码比值法的原理及方法.doc

无编码比值法的原理及方法 尽管我国现行的DL/T722-2000《导则》中采用了改良的三比值法，提高了诊断故障的可靠性，但三比值法故障编码不多，实际工作中有许多变压器的故障因查不到编码而无法判断，而且判断方法也较复杂。因此，寻求更简单、更精确的诊断技术已成为各国研究的主要课题。我国电力研究者通过10多年收集的全国部分省市变压器故障实例和对国外模拟故障色谱数据的分析研究，提出了用无编码比值法分析和诊断变压器故障性质的方法，可以从一个层面解决三比值法故障编码少，有的故障用三比值法难于诊断的问题。 一、故障类型诊断的原理 如前所述，变压器油和固体绝缘材料在不同的温度、不同的放电形式下产生的气体也不相同。日本等国通过大量的模拟试验，得到过热、放电分解的不同气体。从试验结果可以看出以下规律： 在油中发生600℃以下过热时，产生的主要气体是甲烷，其次是乙烯、乙烷和少量氢气。 在电弧放电时，油产生的气体以氢气和乙炔为主，有少量的甲烷、乙烯；在纸和油中电弧放电时产生的CO是纯油中的10倍多。 在局部放电时，无乙炔，而且甲烷较多。 火化放电产生的气体近似于电弧放电。 利用上述试验得到的规律，我们可以利用某些特征气体的组分含量和它们之间的相互比值来判断变压器中存在的不同故障类型。如用过热时甲烷过氢气少、放电时氢气多而甲烷少的特点，用甲烷与氢气比率就可区分放电与过热故障。为此，共计算出9种不同组合形式的气体比率值，并按变压器实际故障分类统计，从中找出故障性质相关的量。于是，我们就可以用表15与故障性质相关的气体比率来确定故障性质。 表15 气体比值与实际故障性质分类统计表 序号 气体比值分类 实际故障与比值编码分类 高能量放电102 高能量放电112，110，101，100 低能量放电202，212，200 低能量放电兼过热220，222 高能量放电兼过热120，121，122 高温过热022，002 中温过热021，001 低温过热020，000 1 CH4/H2 0.1～0.97 0.03～0.75 0.01～0.96 1.6～3.5 1.05～2.48 0.37～8.4 0.75～24.2 0.62～3.2 2 C2H2/C2H4 0.1～2.91 0.11～2.63 3.02～20.0 3.13～18.46 0.10～2.81 0～0.10 0～0.10 0～0.10 3 C2H4/C2H6 3.4～50 0.24～11.6 3.2～65.2 0.08～11.5 0.2～18.0 3.07～17.1 1.25～3.0 0.12～0.95 4 C2H2/(C1+C2)/(%) 4.4～67.4 3.5～56.5 17.2～89.4 43.3～74.0 1.7～60.7 0～5.99 0～4.2 0～3 5 H2/(H2+C1+C2)/(%) 3.3～87.6 5.9～81.4 6.3～95.7 11.1～37.3 0～31.3 0～60.5 0～40.8 0～40.3 6 C2H4/(C1+C2)/(%) 21.3～66 21.5～45.2 0～20 2.4～18.2 8.8～57.6 46.1～92.0 31.6～53.4 15.9～30.3 7 CH4/(C1+C2)/(%) 6.0～74.0 17.9～43.7 0～39.5 20～23.0 12.6～81.4 4.7～70.3 17.2～53.8 17.2～85.6 8 C2H6/(C1+C2)/(%) 0～15.2 1.8～72.0 0～13.0 1.9～32.0 0～44.0 3.4～16.8 12.6～38.0 17～42.0 9 (CH4+C2H4)/(C1+C2)/(%) 37.6～86.7 41.7～72.0 22.6～82.8 22.7～41.7 34.0～91.0 79.7～98.2 35.0～87.0 34.5～74.0 该方法不需要对比值编码，而是直接由两个比值确定一个故障性质，减去了传统的三比值法先变法然后由编码查找故障性质的过程，使分析判断方法简化而可操作性又较强。 二、诊断故障性质的方法 以计算比值诊断 根据计算的比值，按表16进行诊断，步骤如下： 表16无编码比值故障性质分析诊断方法 故障性质 C2H2/C2H4 C2H4/C2H6 CH4/H2 典型例子 低温过热 ＜300℃ ＜0.1 ＜1 无关 引线外包绝缘脆化，绕组油道堵塞，铁芯局部短路 中温过热 300~700℃ ＜0.1 1＜比值＜3 无关 铁芯多点接地或局部短路，分接开关引线接头接触不良 高温过热 ＞700℃ ＜0.1 ＞3 无关 高能量放电 0.1＜比值＜3 无关 ＜1 绕组匝间、饼间短路，引线对地放电，分接开关拨叉处围屏放电，有载分接开关、选择开关切