《变压器过热性故障地判断》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变压器过热性故障地判断（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变压器过热性故障的判断摘要：介绍了变压器内部故障诊断及查找的工作流程及方法。关键词：变压器；过热性故障；判断1前言就一般情况而言，变压器内部潜伏性故障可分为过热和放电两大类。 所谓过热是指局部过热，又称热点，它和变压器正常运行下的发热有所 区别。正常运行时，温度的热源来自绕组和铁心，即所谓铜损和铁损。 过热性故障占变压器故障的比例较大，危害性严重。存在于固体绝缘的 热点会引起绝缘劣化与热解，对绝缘危害较大。热点常会从低温逐步发 展为高温，甚至会迅速发展为电弧性热点而造成设备损坏事故。一些裸金属热点也常会烧坏铁心、螺栓等部件，严重时会造成设备永久性损坏。过热性故障包括接点接触不良、磁路故障、导体
2、故障等。而预测分 析变压器内部故障是确保安全发供电的一项重要的技术措施。作为绝缘 监督的手段，我们一直采取对设备进行直流泄漏、绝缘电阻、介损测量、 交流耐压、直流电阻和局部放电等绝缘特性试验的措施。但由于做这些 试验时要求被试设备停电，同时亦很难测出变压器内部极小的潜伏性故 障（如过热性故障），因此近几年来，我们在开展预防性试验中，主要通 过色谱分析手段，来及时准确判断出变压器内部过热性故障。本文结合 现场生产情况，介绍变压器内部过热性故障判断的依据与方法。2变压器过热性故障判断的依据与方法变压器油和固体绝缘材料在电或热的作用下分解产生一些特征气体。在不同的运行状态下，外界对变压器油的理化作用
3、亦不相同，产生 的气体的成分和含量也不相同。正常运行中，变压器内部绝缘油与固体 绝缘材料除产生一些非气态的劣化产物外，还会产生少量的氢、低分子 烃类气体和碳的氧化物等。其中碳的氧化物(CO. CO )成分最多，其次是2氢和烃类气体。当发生过热性故障时，热点只影响到绝缘油的分解而不 涉及固体绝缘的裸金属过热性故障。油中溶解气体以CH和CH为特征气42 4体，二者之和常占总烃的80%以上。故障点温度较低时，甲烷占的比例 大。随着热点温度的升高(500C以上)，乙烯、氢组分急剧增加，比例增 大。当严重过热(800C)时，也会产生少量乙炔，但其含量不超过乙烯量 的10%。涉及固体绝缘的过热性故障时，除
4、产生上述的低分子烃类气体 外，还产生较多的CO、CO2。随着温度的升高，CO/CO2比值逐渐增大。因此，我们可以根据电力系统预防性试验规程及导则，通过分析油中溶解气体的成分、特征气体含量、变化趋势、IEC三比值法来判断变压 器是否存在内部潜伏性故障及故障的性质。而过热性故障的回路包括导 电回路和磁回路，可用以下方法判断：(1) 磁回路过热性故障判据。在四比值法中，当 CH/H=13, CH/CHV1, CH/CH 3, C H/C H422 642 42 62 22 4V,则变压器存在磁回路过热性故障。(2) 将三比值法与磁回路过热判据结合使用判断磁回路与导电回路 的过热性故障。由上述可知，磁
5、场回路过热判据与导则中的三比值 法比较，有三个比值项是共同的。在这三个比值项中，磁回路过热判据 基本上与三比值的比值组合“022”相同。因此，当基于三比值法判断为“022”热故障后，再将其中的CH4/H2的比值按13和3划分为：CH/H=13,编码记为2 (C为磁)；CH/H3,编码记为2 (D为电)。42C42D 这样，当比值组合为02C2时，为磁回路过热性故障；当比值组合为02d2 时为导电回路过热性故障。需要注意的是：由于油中溶解气体产生有时与运行和检修情况有关， 如冷却系统的油泵故障，油箱带油补焊，油流继电器接点火花，注入油 本身未脱净气等，因此当油中气体分析认为可能存在有内部故障时，
6、还 应结合电气、化学试验结果和运行检修情况以及外部检查等进行综合判 断，这样不仅有助于准确判断故障类型及对故障部位做出正确估计，同 时可防止设备的遗漏或盲目停运造成浪费。综合诊断流程如图1所示。图1综合判断工作流程图3应用实例说明我局110kV中星变电站1号主变(SFZ7-31500/110)投运8个月后测试时发现氢和 总烃有所增加，其中总烃已超过电力系统预防性试验规程所规定的注意值。历次 试验数据如表1所示。从表1所列数据来看，特征气体产气速率很快，总烃达h，“IEC” 三比值编码为“022”，表明该变压器内部存在大于700C的高温过热，同时也可能存 在电弧放电。经初步分析，过热原因大致可能
7、为：引线连接不良；分接开关接触 不紧；铁心两点或多点接地；铁心片间短路或被异物短路；部分绕组短路或不 同电压比并列运行引起的循环电流发热等等。为了查找该变压器的过热性质，对该变压器停电进行了直流电阻测量，未见异常； 铁心对地绝缘检查也良好。为了确定过热故障是导电回路引起还是磁路故障引起的， 根据油溶解气体色谱分析数据按工作流程图进行逐项分析。(1)由表1序号3数据计算得:所以判断为磁回路过热性故障。(2)通过带各种负荷、空载等不同运行方式进一步验证。后来，通过转移部分负 荷，将该站1号主变所带负荷减少一半，发现总烃产气速率为h，而这之前的总烃产 气速率为h。由此可见，产气速率并未下降。这在以后
8、2号主变投产后，1号变空载 运行时也证明了这一点(见表1中序号9以后数据)。这就说明油中特征气体的产生与 负荷电流大小无关，只与电压有关。从而进一步确认磁回路有过热性故障，而非导电 回路故障。从表1中序号4数据还可看出亦不可能是分接开关里的油渗入到本体中。 从以上分析可以判定，油中烃类大量产出是铁心故障导致铁心过热所致，是引起变压器产生过热性故障的原因所在。表1历次变压器油溶解气体分析结果单位：UL/L序H2C%C2H6C2H4C2H2COCO2备注15952127917096371403569312125115659861444577954190309645分接开关5178307181751
9、709280半负荷运行6173369201827786:半负荷运行7148435247946866半负荷运行821848933326726半负荷运行91717043792389406：6空载运行10151865505685:空载运行112251637215空载运行通过对该台主变吊罩检查发现，铁心内部存在多点短路故障。在铁 心上铁轭油隙AB相之间的铁心接缝处的硅钢片变形，与油隙对面的硅钢 片短路，另一短路点则在C相下铁轭油隙中，也是硅钢片与油隙对面的 硅钢片短接造成。正是由于铁心短路，多点接地造成铁心局部严重过热， 变压器油受热裂解，导致油中烃类大量产出，并有游离碳沉积在上面， 从而证明了上述分析正确。故障点找到后迅速进行了处理，经处理投运 后正常。4结论实践证明油中溶解气体色谱分析是检测变压器内部故障的有效方 法。由于变压器内部故障形式和故障部位及故障种类较多，要准确判断 各种变压器故障的部位和性质，有赖于对设备内部结构和运行状态的全 面掌握，还要增做一些电气试验如直流电阻、电压比、空载试验等，并 结合历年色谱分析数据进行比较分析，以达到及时准确发现缺陷，消除 故障，确保设备安全经济运行的目的。作者简介：刘勇辉(1974-)，男，广东惠州人，广东省惠州电力局 变电工区助理工程师，从事输变电设备试验工作。516001
