電氣設(shè)備內(nèi)部故障與油中特征氣體的關(guān)系
充油電氣設(shè)備內(nèi)部故障模式主要是機械、熱和電三種類型,而又以后兩種為主,并且機械性故障常以熱的或電的故障形式表現(xiàn)出來。
表1-1 充油電氣設(shè)備故障類型的統(tǒng)計
故障類型 | 臺 次 | 比率/(%) |
過熱性故障 | 226 | 53 |
高能量放電故障 | 65 | 18.1 |
過熱兼高能放電故障 | 36 | 10.0 |
火花放電故障 | 25 | 7.0 |
受潮或局部放電 | 7 | 1.9 |
電弧放電的電弧電流大,變壓器主要分解出乙炔、氫及較少的甲烷;
局部放電的電流較小,變壓器油主要分解出氫和甲烷;
變壓器油過熱時分解出氫和甲烷、乙烯、丙烯等;
紙和某些絕緣材料過熱時還分解出一氧化碳和二氧化碳等氣體。
我國現(xiàn)行的《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》(DL/T22-2000),將不同故障類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體歸納為表1-2。同時,通過對充油變壓器在運行中發(fā)生的大量事故的診斷和吊心檢驗,在表1-3和表1-4中列出了電力變壓器及其高壓引線套管內(nèi)的典型故障與故障類型的關(guān)系。
表1-2 充油電力變壓器不同故障類型產(chǎn)生的氣體
故障類型 | 主要氣體組分 | 次要氣體組分 |
油過熱 | CH4、C2H2 | H2、C2H6 |
油和紙過熱 | CH4、C2H4、CO、CO2 | H2、C2H6 |
油紙絕緣中局部放電 | H2、CH4、CO | C2H2、C2H6、CO2 |
油中火花放電 | H2、C2H2 | - |
油中電弧 | H2、C2H2 | CH4、C2H4、C2H6 |
油和紙中電弧 | H2、C2H2、CO、CO2 | CH4、C2H4、C2H6 |
注:進水受潮或油中氣泡可使氫含量升高 |
表1-3 充油電力變壓器的典型故障
故障類型 | 舉 例 |
局部放電 | 由不*津漬、高濕度的紙、油的過飽和,或空腔造成的充氣空腔中的局部放電,并導(dǎo)致形成X蠟 |
低能量放電 | 不良連接形成不同電位或懸浮電位造成的火花放電或電弧,可發(fā)生在屏蔽環(huán)、繞組中相鄰的線餅間或?qū)w間,以及連線開焊處或鐵心的閉合回路中; 夾件間、套管與箱壁、線圈內(nèi)的高壓的地端的放電; 木質(zhì)絕緣塊、絕緣構(gòu)件膠合處,以及繞組墊塊的沿面放電;油擊穿、選擇開關(guān)的切斷電流等。 |
高能量放電 | 局部高能量或由短路造成的閃絡(luò),沿面放電或電??; 低壓對地、接頭之間、線圈之間、套管與箱體之間、銅排與箱體之間、繞組與鐵芯之間的短路; 環(huán)繞主磁通的兩個鄰近導(dǎo)體之間的放電; 鐵芯的絕緣螺絲、固定鐵芯的金屬環(huán)之間的放電。 |
過熱t(yī)<300℃ | 在救急情況下,變壓器超銘牌運行; 繞組中油流被阻塞;在鐵軛夾件中的雜散磁通引起。 |
過熱300℃<t<700℃ | 螺栓連接處(特別是銅排)、滑動接觸面、選擇開關(guān)內(nèi)的接觸面(形成積碳),以及套管引線和電纜的連接接觸不良; 鐵軛處夾件和螺栓之間、夾件和鐵芯疊片之間的環(huán)流,接地線中的環(huán)流,以及磁屏蔽上的不良焊點和夾件的環(huán)流;繞組中平行的相鄰導(dǎo)體之間的絕緣磨損 。 |
過熱t(yī)>700℃ | 油箱和鐵芯上的大的環(huán)流; 油箱壁為補償?shù)拇艌鲞^高,形成一定的電流;鐵芯疊片之間的短路。 |
表1-4 充油變壓器套管的典型障故
故障類型 | 舉 例 |
局部放電 | 紙受潮、不*浸漬、油的過飽和、或紙被X蠟沉積物污染,造成充氣空腔中的局部放電。也可能在運輸期間把松散的絕緣紙弄皺、弄折,造成局部放電。 |
低能量放電 | 電容末屏連接不良引起的火花放電; 靜電屏蔽連接線中的電?。患埳嫌醒孛娣烹?。 |
高能量放電 | 在電容均壓金屬箔片間的短路,局部高電流密度熔化金屬箔片,但不會導(dǎo)致套管爆炸。 |
熱故障300℃<t<700℃ | 由于污染或不合理地選擇絕緣材料引起的高介損,從而造成紙絕緣中的環(huán)流,并造成熱崩潰; 套管屏蔽間或高壓引線接觸不良,溫度由套管內(nèi)的導(dǎo)體傳出。 |
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