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油在线监测装置在750kV变电站的应用
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-04 | 6 次浏览 | 分享到:

  1 变压器的寿命与绝缘系统维护
  
  正常运行及维修管理较好的变压器,其绝缘材料具有很长的寿命。国外根据理论计算及实验研究得出,当小型油浸配电变压器的实际温度持续在95℃时,理论寿命将可达400年。设计和现场运行的经验说明,维护得好的变压器,实际寿命能达到50~70年;而按制造厂的设计要求和技术指标,一般把变压器的预期寿命定为20~40年。因此,保护变压器的正常运行和加强对绝缘系统的合理维护,很大程度上可以保证变压器具有相对长的使用寿命,而预防性和预知性维护是提高变压器使用寿命和提高供电可靠性的关键。
  
  2 变压器绝缘老化检测
  
  目前应用最广泛的电力变压器是油浸变压器和干式树脂变压器2种,油浸变压器中,主要的绝缘材料是绝缘油及固体绝缘材料绝缘纸、纸板和绝缘夹件等。
  
  油浸式电力变压器绝缘老化涉及到油老化和固体绝缘老化。由于变压器油的老化通过油过滤再生或更换即可得到解决,因此,固体绝缘的老化程度是影响变压器寿命的主要因素。变压器固体绝缘纤维素老化后生成CO和CO2以及糠醛,因此可借助测量CO、CO2以及糠醛的含量和绝缘纸(板)聚合度等来诊断变压器绝缘老化的缺陷,通过产气速率等模式,判断绝缘老化的程度。
  
  实施电力变压器故障诊断,对于提高整个电力系统安全运行的可靠性是非常必要的。变压器存在局部过热或局部放电时,故障部位的绝缘油或固体绝缘物将会分解出小分子烃类气体(如CH2C2H6 C2H4C2H2等)和其他气体(如H2 、CO等)。上述每种气体在油中的浓度和油中可燃气体的总浓度(TCG)均可作为变压器设备内部故障诊断的指标。一直以来常把对油中溶解气体采用气相色谱法分析,作为故障诊断的常用方法来判断油浸类设备的运行状况。其主要优点是能够提供油中溶解的各种气体浓度的定量分析。但其操作过程复杂,需要大量熟练的专业人员进行跟踪检测分析。另外,为了使气相色谱能够稳定地工作,需要较长的准备时间(提前十几个小时通载气使气流稳定),从而导致较高的运行管理费用。
  
  随着电力建设向大电网、大机组、高容量的迅猛发展。对关键设备运行状态的实时把握提出越来越高的技术要求,变压器油色谱在线监测从本质上改变了传统的变压器油监测方式,不但提高了企业管理运营效率。也有效保障了变压器运行的安全可靠性。
  
  3 变压器产气机理与故障类型
  
  变压器在发生突发性事故之前,绝缘的劣化及潜伏性故障在运行电压下将产生光、电、声、热、化学变化等一系列效应及信息。变压器油与油中的固体有机绝缘材料(纸和纸板等)在运行电压下,由于电、热、氧化和局部电弧等多种因素作用会逐渐变质,裂解成低分子气体。另外变压器油中气体亦可来自变压器维修或变压器内部结构和材料,如补焊、补油、真空滤油机、分接开关、绝缘材料吸收的气体等。同时变压器在制造、运输、安装和运行过程中,不可避免会混入空气,引起绝缘逐渐老化和分解,变压器内部存在的潜伏性过热或放电故障又会加快产气的速率。随着故障的缓慢发展,裂解出来的气体形成气泡在油中经过对流、扩散作用,就会不断地溶解在油中。通过对变压器油中气体的组分和含量分析,可以得出与之相对应的变压器绝缘老化程度或故障类型(见表1)。


  
  从表1中可以看到,变压器内部故障主要以热、电类型的故障为主。

[附件:详见附件]