本文關(guān)鍵詞：電力設(shè)備故障診斷及狀態(tài)檢修的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第二章電力變壓器故障診斷方法；§２．４電力變壓器故障檢測(cè)技術(shù)；變壓器故障檢測(cè)技術(shù)是準(zhǔn)確診斷故障的主要手段，根據(jù)；油中溶解氣體分析法可以有效地檢測(cè)變壓器內(nèi)部的潛伏；小節(jié)介紹這種方法；§２．４．１油中溶解氣體分析（ＤＧＡ）；油中溶解氣體分析是指檢測(cè)溶解在油中各種氣體的含量；Ｃ２風(fēng)、乙烯ｃ２Ⅳ；§２．４．１．１故障特征氣體的來(lái)源；變壓器在正常運(yùn)行狀態(tài)下，由于油和固

第二章電力變壓器故障診斷方法

§２．４電力變壓器故障檢測(cè)技術(shù)

變壓器故障檢測(cè)技術(shù)是準(zhǔn)確診斷故障的主要手段，根據(jù)ＤＬ／Ｔ５９６．１９９６電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)順序，主要包括油中氣體的色譜分析、直流電阻檢測(cè)、絕緣電阻及吸收比、極化指數(shù)檢測(cè)、絕緣介質(zhì)損耗角、油質(zhì)檢測(cè)、局部放電檢測(cè)及絕緣耐壓試驗(yàn)”“。目前對(duì)變壓器的檢測(cè)是以離線檢測(cè)為主，在線監(jiān)測(cè)為輔的方式。

油中溶解氣體分析法可以有效地檢測(cè)變壓器內(nèi)部的潛伏性故障及其發(fā)展程度，因此成為電力運(yùn)行部門(mén)和變壓器制造廠普遍采用的變壓器油質(zhì)最分析項(xiàng)目。在１９９６年我國(guó)頒布的電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中【“】，變壓器油的色譜分析放在了首要位置，因此下面單獨(dú)列出一

小節(jié)介紹這種方法。

§２．４．１油中溶解氣體分析（ＤＧＡ）

油中溶解氣體分析是指檢測(cè)溶解在油中各種氣體的含量及其增減變化規(guī)律。它的基本原理是基于任何一種特定的烴類(lèi)氣體的產(chǎn)生速率隨溫度而變化，即在某一較高溫度下，通常有某一種氣體的產(chǎn)氣率最大。隨著溫度的升高，產(chǎn)氣率最大的氣體依次是甲烷ＣＨ。、乙烷

Ｃ２風(fēng)、乙烯ｃ２Ⅳ。和乙炔ｃ２吼。因此，，故障溫度和油中氣體含量之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。

§２．４．１．１故障特征氣體的來(lái)源

變壓器在正常運(yùn)行狀態(tài)下，由于油和固體絕緣會(huì)逐漸老化、變質(zhì)，并分解出極少量的氣

體（主要包括氫氣Ｈ２、甲烷明。、乙烷Ｃ２吼、乙烯ｃ２Ｈ。、乙炔ｃ２吼、一氧化碳ＣＯ、

＝氧化碳ＣＤ，等多種氣體）。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生過(guò)熱性故障、放電性赦障或者內(nèi)部絕緣受潮時(shí)，這些氣體的含量會(huì)迅速增加。對(duì)應(yīng)這些故嫜所增加含量的氣體成分見(jiàn)表２—１。

表２－１故障類(lèi)型及對(duì)應(yīng)增加的氣體成分

故障類(lèi)型

油過(guò)熱油紙過(guò)熱油紙中局放

Ｈ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、ＣＯ主要增加的氣體成分

次要增加的氣體成分

日２、Ｃ２日６

ＣＨ４、Ｃ２乩

ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、ＣＯ、ＣＯ：

Ｈ２、ｃ２Ｈ６

Ｃ２Ｈ６、Ｃ０２

油中火花放電

油中電弧

Ｃ２Ｈ２、Ｈ２日２、Ｃ２Ｈ２

ＣＨ４、Ｃ２凰、Ｃ２日６

第７頁(yè)

油紙中電弧

符２、Ｃ２Ｉ－１２、ＣＯ、Ｃ０２

ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ⅳ６

受潮或油有氣泡

日２

§２。４．１．２故障的發(fā)現(xiàn)

一般情況下，變壓器油中是含有溶解氣體的，新油含有的氣體最大值約為ＣＯ一

１００肛／Ｌ，Ｃ０２—２００ａｚ／Ｌ，Ｈ２—１５肛／Ｌ，ＣＨ４—２．５肛／Ｌ。運(yùn)行油中有少量的ＣＯ

和烴類(lèi)氣體。但是當(dāng)變壓器有內(nèi)部故障時(shí)油中溶鰓氣體含量就大不相同了。變壓器內(nèi)部故障時(shí)油中產(chǎn)生的各種氣體成分可以從變壓器中取油樣經(jīng)脫氣后用氣象色譜分析儀分析得出。根據(jù)這些氣體的含量、特征、成分比值（如三比值法）和產(chǎn)氣速率等方法判斷變壓器內(nèi)部故障。

但是實(shí)際應(yīng)用中不能僅僅根據(jù)油中氣體含量簡(jiǎn)單作為劃分設(shè)備有無(wú)故障的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而

應(yīng)該結(jié)合各種可能的因素進(jìn)行綜合判斷。為此電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程ＤＬ門(mén)５９６－１９９６專(zhuān)門(mén)列出油中溶解氣含量的注意值，如表２－２。

表２－２

規(guī)程中對(duì)油中溶解氣體含量的注意值

氣體

圩２

１５０

ＣＨＩ

Ｃ２Ｈ６

３５

Ｃ２片４

６５

Ｃ２日２

５’

總烴

１５０

正常極限，正／工

２５

?（５００ｋＶ變壓器為１）。

規(guī)程要求，對(duì)運(yùn)行設(shè)備的油中氫氣與烴類(lèi)氣體含量超過(guò)了表２－２中注意值，應(yīng)該跟蹤它

們的發(fā)展，以確定是否存在故障。

§２．４．１．３三比值法確定故障類(lèi)型、性質(zhì)

所謂三比值法實(shí)際上是通過(guò)計(jì)算ｃ２凰，ｃ２乩、ＣＨ４／Ｈ２、Ｃ２月４／ｃ２Ｈ６，將選用的

五種特征氣體構(gòu)成三對(duì)比值，在相同的情況下將這些比值以不同的編碼表示，如表２－３所示。根據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算得出編碼，并把三對(duì)比值換算成相應(yīng)的編碼組，然后就可以查表找出對(duì)應(yīng)的故障類(lèi)型和故障性質(zhì)，如表２．４所示。

表２－３

ＩＥＣ三比值法編碼規(guī)則和分類(lèi)

比值范圍編碼

｝

特征氣體的比值

＜Ｏ．１

ｃ２凰／Ｃ２Ｈ４

Ｏ

１

ＣＨ４／Ｈ２

１０２２

Ｃ攀４｜Ｃ２Ｈ６

Ｏ０

１

ｏ．１～１１～３

＞３

１

２

２

表２－４

ＩＥＣ三比值法故障性質(zhì)對(duì)照表

第８頁(yè)

序號(hào)

０

１２３４５６７８

故障性質(zhì)

Ｃ２Ｈ

２

７Ｃ２Ｈ４

００ｌ

ＣＨ４／Ｈ２

Ｏ

ｌ

ＣｚＨ４／Ｃ２Ｈ

０

Ｏ

ｂ

無(wú)故障

低能量密度的局部放電

高能量密度的局部放電

ｌＯ０

０

低能量放電④高能量放電低溫過(guò)熱（＜１５０℃）②低溫過(guò)熱（１５０～３００＇ｃ）③中溫過(guò)熱（３００～７００＇ｃ）高溫過(guò)熱（＞７００℃）④

ｌ一２

１

Ｉ一２

２ｌ

０

Ｏ０Ｏ

０

２２２

ｏ

ｌ

２

注：

①隨著火花放電強(qiáng)度的增長(zhǎng)。特征氣體的比值有如下增長(zhǎng)趨勢(shì)：Ｃ２Ⅳ２／Ｃ２Ｈ４從Ｏ．１～３增加到３以上Ｃ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６從ｏ．１～３增加到３以上。

②在這一情況下，說(shuō)明了Ｃ２以：Ｃ２風(fēng)比值的變化，氣味主要來(lái)自固體絕緣的分解。

③這種故障情況通常由氣體濃度的不斷增加來(lái)反映。（Ｈ。／Ⅳ，的值通常大約為１，實(shí)際值大于或小于１

與很多因素有關(guān)ｔ如油保護(hù)系統(tǒng)的方式，實(shí)際的溫度水平和油的質(zhì)量等。

④Ｃ２Ｈ２含量的增加表面熱點(diǎn)溫度可能高于１０００＂Ｃ。應(yīng)用三比值法應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題：

１）對(duì)于油中各種氣體含量正常的變壓器，其比值沒(méi)有意義。

２）只有油中氣體各成分含量超過(guò)了注意值，經(jīng)過(guò)綜合分析確定變壓器內(nèi)部存在故障后，才

能迸～步用三比值法分析其故障性質(zhì)。３）由于每一種故障對(duì)應(yīng)于一組比值，所以對(duì)多種故障的變壓器，可能找不到相應(yīng)的比值組

合。

４）實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有列入的三比值組合，這時(shí)就要綜合分析以確定故障類(lèi)型。５）三比值法不適用于氣體繼電器中收集的氣體分析判斷故障類(lèi)型。

ＩＥＣ三比值法雖然可以簡(jiǎn)單、有效的判斷變壓器的故障，但是，它存在著一些如上述列出的不足：而且，三比值法只能大致判斷出故障的性質(zhì)，無(wú)法確定故障發(fā)生的部位，因而無(wú)法提出具有針對(duì)性的維修措施以迅速排除故障。

§２．４．２電力變壓器的其他預(yù)防性試驗(yàn)

根據(jù)文【１４】的規(guī)定，電力變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目有以下項(xiàng)目，如表２－５所示

表２－５電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目

第９頁(yè)

１

油中溶解氣體色譜分析

繞組直流電阻

繞組絕緣電阻、吸收比或（和）極化指數(shù)

繞組介質(zhì)損耗因數(shù)

電容型套管的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容值

１７

局部放電測(cè)量

有載調(diào)壓裝置的試驗(yàn)和檢查測(cè)溫裝置及其二次同路試驗(yàn)氣體繼電器及其二次回路試驗(yàn)

壓力釋放氣校驗(yàn)整體密封檢查

２３

４５６７８９

１０

１８１９

２０２１２２２３２４２５２６２７

絕緣油試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn)

鐵芯（有外引接地線的）絕緣電阻穿心螺栓、鐵軛夾件、綁扎鋼帶、鐵芯、

線圈壓環(huán)極屏蔽等的絕緣電阻

油中含水量

冷卻裝置及其二次回路檢查試驗(yàn)

套管中的絕緣試驗(yàn)

全電壓下空載合閘油中糖醛含量

１１

油中含氣量繞組泄漏電流繞組所有分接頭的電壓比

校核三相變壓器的組別和單相變壓器極

性

絕緣紙（板）聚合度絕緣紙（板）含水量

阻抗測(cè)量

振動(dòng)

噪聲

１２１３

１４】５

２８２９

３０３ｌ

空載電流和空載損耗斷路阻抗和負(fù)載損耗

１６３２

油箱表面溫度測(cè)量

其中油中色譜分析前面著重介紹過(guò)，故以下介紹其他重要的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目Ｉｌ”。

１．繞組直流電阻

繞組直流電阻檢測(cè)在變壓器所有試驗(yàn)項(xiàng)目中是一項(xiàng)較為方便而且有效地考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)，它能夠反映繞組匝問(wèn)短路、繞組斷股、分接開(kāi)關(guān)接觸狀態(tài)以及導(dǎo)線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故障，也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調(diào)壓開(kāi)關(guān)檔位是否正確的有效手段。繞組的直流電阻可以簡(jiǎn)單地用電壓表一電流表法測(cè)量，更為準(zhǔn)確的測(cè)量可以采用惠斯登或凱爾文電橋進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)三相的直流電阻不平衡時(shí)，則可能是繞組出現(xiàn)了匝間斷路或短路故障，或是繞組并聯(lián)支路的引線頭出現(xiàn)了開(kāi)焊故障。２．絕緣電子和吸收比

絕緣電阻可以用于判斷變壓器絕緣受潮的嚴(yán)重程度以及絕緣內(nèi)部是否存在絕緣缺陷等。由于電氣設(shè)備多層絕緣的“吸收現(xiàn)象”，絕緣電阻的大小會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化。對(duì)于大多數(shù)的

變壓器，在６０秒后試驗(yàn)電流基本趨于穩(wěn)定，因此，６０秒時(shí)的絕緣電阻值‰常用來(lái)檢測(cè)變

壓器的絕緣整體受潮、污穢或貫穿性缺陷等。

由于絕緣電阻值與試驗(yàn)溫度、濕度和絕緣的結(jié)構(gòu)尺寸、材料都有關(guān)系．因此單純以絕緣電阻的絕對(duì)值來(lái)檢測(cè)絕緣質(zhì)量并不十分可靠，通常，應(yīng)用吸收比Ｋ這一概念來(lái)反映絕緣的

情況，Ｋ的定義為

芷：＿Ｒ６０

Ｒ１５

式（２．１）

對(duì)于不均勻的絕緣材料，如果絕緣狀況良好，則吸收現(xiàn)象將比較明顯，Ｋ值便大于１。如果絕緣狀況不好，如受潮嚴(yán)重或絕緣內(nèi)部有集中性的導(dǎo)電通道，Ｋ值便接近于１。所以，利用吸收比Ｋ值的大小，可以有助于判斷絕緣狀況的好壞。

對(duì)于一些比較大型的電氣設(shè)備，如大型電力變壓器和大電機(jī)等，由于絕緣的電容值較大，吸收時(shí)間延長(zhǎng)，因此還采用１０分鐘和１分鐘時(shí)的絕緣電阻之比，即極化指數(shù)Ｒ６０。，‰ｏ來(lái)判

別絕緣狀況，這在一定程度上彌補(bǔ)了吸收比的不足，提高了絕緣電阻測(cè)量的有效性。

第１０頁(yè)

實(shí)踐證明，用吸收比氏柵ｔｔｓ來(lái)檢測(cè)變壓器絕緣質(zhì)量，其數(shù)值分散性比較小，可靠性也比較高。

３．介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)

介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)定是變壓器的出廠試驗(yàn)之一，是判斷變壓器絕緣工藝質(zhì)量較為重要和較

為有效的方法之一。通過(guò)測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)，可以反應(yīng)出絕緣的一系列缺陷：如絕緣受潮，油或浸漬物臟污或老化變質(zhì)，絕緣中有氣隙發(fā)生放電等。介質(zhì)損耗因數(shù)是反映絕緣功率損耗大小的特性參數(shù)，它與絕緣的體積大小無(wú)關(guān)。但是如果絕緣內(nèi)的缺陷是分布性而不是集中性的，那么介質(zhì)損耗因數(shù)的反映有時(shí)就不靈敏了。披試絕緣的體積越大，或者集中性缺陷所占的體積越小，則介質(zhì)損耗因數(shù)就越不靈敏。因此，對(duì)于電機(jī)、電纜一類(lèi)的電氣設(shè)備，由于運(yùn)行中故障多為集中性缺陷發(fā)展所致，而且絕緣體積較大，介質(zhì)損耗因數(shù)的效果就較差，而對(duì)

于變壓器套管一類(lèi)的電氣設(shè)備，體積較小，利用介質(zhì)損耗因數(shù)不僅可以反映套管絕緣的全面

情況，而且有時(shí)可以檢查出其中的集中性故障。

在通過(guò)介質(zhì)損耗因數(shù)的值來(lái)判斷絕緣狀況時(shí)，必須同樣著重于與該設(shè)備歷年的介質(zhì)損耗因數(shù)值相比較以及和處于同樣運(yùn)行條件下的同類(lèi)型設(shè)備比較。即使介質(zhì)損耗因數(shù)值未超標(biāo)，但如果和過(guò)去眈或與同類(lèi)設(shè)備比明顯增大，也必須進(jìn)行處理，以避免可能存在的故障。

４．泄漏電流試驗(yàn)

泄漏電流在本質(zhì)上也是測(cè)量絕緣電阻，但是測(cè)量泄漏電流所用的電壓比測(cè)量絕緣電阻時(shí)

要高，因此可以發(fā)現(xiàn)一些尚未貫通的集中性缺陷。良好的絕緣中，泄漏電流隨加壓時(shí)間下降

很快，最后穩(wěn)定的電流很小，而受潮或有缺陷的絕緣，泄漏電流變化緩慢，最后穩(wěn)定的電流也很大，所以通過(guò)分析泄漏電流與加壓時(shí)間的關(guān)系曲線，可以分析出絕緣狀況的好壞。通常為了簡(jiǎn)化試驗(yàn)，只測(cè)量施加電壓后１５秒時(shí)的電流Ｉｌ５和６０秒時(shí)的電流１６０Ｊ用吸收比１６０／１１５來(lái)表示絕緣的優(yōu)劣，吸收比大，說(shuō)明絕緣良好。

５．鐵芯接地電流

變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種很常見(jiàn)的故障。測(cè)量鐵芯的絕緣電阻，是一種很有效的檢測(cè)鐵芯多點(diǎn)接地故障的方法，實(shí)踐表明，在變壓器正常運(yùn)行情況下，鐵芯的絕緣電阻要求與以前測(cè)試結(jié)果比較無(wú)顯著變化，而且要求運(yùn)行中鐵芯接地電流不大于０．１Ａ�？梢杂勉Q形電流表檢測(cè)變壓器鐵芯外接地套管的接地引線上的接地電流，以便判斷是否存在鐵芯多點(diǎn)接地故

障。

６．局部放電

局部放電是指電氣設(shè)備絕緣中的一種區(qū)域放電現(xiàn)象．它對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)起一種侵蝕作用，當(dāng)局部放電發(fā)展到一定程度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿。局部放電量是反映絕緣內(nèi)部缺陷的一項(xiàng)重要指標(biāo)。試驗(yàn)研究表明，超高壓變壓器在工作電壓下的長(zhǎng)期運(yùn)行壽命與其絕緣中有無(wú)局部放電密切相關(guān)，即局部放電越弱，則正常運(yùn)行壽命越長(zhǎng)。變壓器的局部放電故障可能發(fā)生在任何電場(chǎng)集中或絕緣不良的部位，如固體絕緣材料或變壓器油中的氣泡，高壓繞組靜電屏出線，高電壓引線，相間圍屏以及繞組匝間等處。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，變壓器內(nèi)部總存在程度不同的局部放電。這是～種尚未貫通電極的放電，如果涉及固體絕緣，嚴(yán)熏時(shí)會(huì)在絕緣上留下痕跡，并最終發(fā)展為電極間的擊穿。局部放電測(cè)試包括電氣法和超聲波法，測(cè)試應(yīng)盡量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加壓方法，使變壓器主、縱絕緣均承受較高的電壓，使放電缺陷明顯的暴露出來(lái)。而超聲波法還能幫助確定放電的位置。

§２．４．３在線檢測(cè)技術(shù)

電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)一般都是定期進(jìn)行的，對(duì)設(shè)備的實(shí)際工作狀況沒(méi)有作具體的考慮。因此可能出現(xiàn)在設(shè)備工作狀況良好的情況下不必要的停機(jī)，又有可能出現(xiàn)在設(shè)各出現(xiàn)故障時(shí)

第１１頁(yè)

　

　

下載地址：34電力設(shè)備故障診斷及狀態(tài)檢修的研究_圖文.Doc

　　【】

最新搜索

電力設(shè)備故障診斷及狀態(tài)檢修的研究_圖文

南航附中何中雷籃球單元計(jì)劃

Gamemaker打磚塊教程

人民警察中級(jí)執(zhí)法資格考試(公共部分全集)最新最全題庫(kù)8

礦建工程月度考核制度

淺談價(jià)格指數(shù)法在高速公路工程造價(jià)中的應(yīng)用

美債危機(jī)遠(yuǎn)未結(jié)束

勞動(dòng)主題課程

糖醋蒜腌制方法

父親的白發(fā)(700字)作文

  本文關(guān)鍵詞：電力設(shè)備故障診斷及狀態(tài)檢修的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：61262