通过电气与油化试验综合判断设备故障 奥迪冷却油阀电气故障

发布时间:2019-08-28 01:30:15 来源: 法律文本 点击:

  摘要: 电气设备的绝缘缺陷具有一定的先兆性。通过电气高压试验和设备内绝缘油的色谱分析或简化分析,可综合判断并初步确定设备内部的绝缘缺陷,防止设备绝缘事故的发生。
  关键词: 绝缘; 高压试验; 油化; 综合分析
  中图分类号:O521 文献标识码:A
  引言: 绝缘油中溶解气体的分析对于发现油浸式变压器、互感器以及电抗器内部潜伏性故障及发展程度十分有效,而电气高压试验则是对变电一次设备的老化、受潮缺陷以及导电回路的接触缺陷进行检测。
  1.分析和诊断原理
  1.1分析依据-绝缘油和纸(纸板)的产气原理
  (1)化学过程:a.绝缘油的分解; b .固体绝缘材料的分解; c .绝缘材料裂解的标志-- CO 的增加。(2)物理过程: a.气泡的运动; b.气体分子的扩散,溶解与交换; c.气体从油中析出与向外逸散过程。
  (1)气体累计性;(2)产气速率;(3)气体组分特征性;(4)故障类型与溶解气体组分的关系。
  2.不同故障时产生的不同特征气体
   油过热CH4 ,C2 H4H2 , 2 H6
  油和纸过热CH4 ,C2 H4 ,CO,CO2H2 ,C2 H6
  油纸绝缘中局部放电H2 , CH4 , COC2 H2 , C2 H6 , CO2
   油中火花放电H2 , C2 H2
  油中电弧H2 ,C2 H2CH4 ,C2 H4 ,C2 H6
   油和纸中电弧H2 ,C2 H2 ,CO,CO2CH4 ,C2 H4 ,C2 H6
  3. 通过?#35889;?#30452;流电阻与色谱分析综合判断
  测量变压器?#35889;?#30452;流电阻的目的是检查?#35889;榻油?#30340;焊接质量、?#35889;?#26377;无匝间短路、电压分接开关的各个位置接触是否良好、分接开关?#23548;?#20301;置与指示位置是否相符、引出线有无断裂及多股导线并绕的?#35889;?#26159;否有断股等情况。用分析绝缘油色谱的方法分析溶解气体的组成成分和浓度含量,可以判断变压器(或其他充油电气设备)内部可能存在的潜伏性故障。未经运行的变压器油,当与空气溶解形成平衡状态时,油中溶解气体的质量分数分别为O2约30%、N2约70%、CO2约0.3%。对于正常运行的变压器油,因油和绝缘材料的缓慢分解和氧化,会产生少量的CO2和CO,以及微量的烃类化合物。一般判断变压器故障的主要气体有H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、O2、N2等9种气体。
   4.油中溶解气体的气相色谱分析
   4.1取样
   (1)取样要求①样品要有代表性,所取的必须是设备本体中的油或继电器(包括油面空间)中的气 ②从固定的取样阀门处取样 ③取样时需放完整个取样管?#20998;?#19981;循环的“死油” ④针对设备不同情况下的试验,应考虑气体在油中的扩散过程。 ⑤对可能产生负压的密封设备,应在确定内部正压情况下取样,因负压取样而进气后会影响设备安全。
  (2)在取样及保存的全过程中,应避免受到干扰。
   4.2脱气常规方法:溶解平衡法(顶空取气法)—机械振荡法真空法—变径活塞泵全脱气法仲裁方法:水银真空泵法(托普勒泵法)。
  4.3油中气体的色谱分析
  ①由载流气体将已从油中脱出并待分析的气样(用进样注射器从气路的进样口注入)带入色谱柱中;②装有固定相的色谱柱将混合气样分别按不同组分分离(根据不同气体组分分离的要求,色谱柱中装有不同的固定相,如分子筛、硅胶等);③载气将已分离的各组分气体,按不同的时间?#26469;?#36827;入鉴定器,鉴定器的信息由记录仪记录,告知各组分气体的出峰面积;④色谱仪对气体组分的定性和定量是由已知组分和含量的标准混合气样来标定,根据不同的脱气方法(包括自由气体),通过计算求出各组分的含量。
  5.通过介损试验与绝缘油简化试验综合判断
   电气设备介损测量可以发现设备的普遍受潮,绝缘油或固体有机绝缘材料的普遍老化等缺陷,对小容量设备还可以发现局部缺陷。绝缘油在运行中受氧气、湿度、高温、紫外线以及电场等作用,其物理、化学和电气性能会逐渐劣化。通过检测绝缘油的杂质、游离碳、水分、酸值、酸碱?#20174;?#30340;pH值、闪点、界面张力(25℃)、油介损及击穿电压,可以发现设备的某些缺陷。
   6.故障进一步诊断途径
   油中气体分析既是定期试验项目,又是检查性(如瓦斯继电器动作或外部短路后等)试验项目,但一旦发现有异常时,很难做进一步确诊。为了查明是否存在故障、故障的部位及?#29616;?#31243;度,有利于从安全性和经济性考虑,确定处理方法(如是否需要立即停运),以便为检修提供更详细可靠的依据,为此就要进行其他相应项目的试验。为了查明究?#25925;?#21738;一种故障,就需要做?#35889;?#30452;流电阻、铁芯接地电流、铁?#24452;缘?#32477;缘电阻甚?#37327;?#36733;试验(有时还要做单相空载试验)、负载试验等。
  6.1利用油中气体分析判断故障也有其局限性,不仅是对一些突发性故障难以发现,也有一些缓慢发展的故障,如绝缘受潮但未引起油纸绝缘在电、热作用下分解、有些故障原因未与流动的油直接接触而得不到?#20174;常?#22240;此还需要其他一些试验相配合,预试规程中提出了一些试验项目。
  预试规程提出了当油中气体分析判断有异常时,可提供选择的试验项目有:①油中气体色谱分析 ②直流电阻测量③?#35889;?#32477;缘电阻、吸收比和极化指数 ④?#35889;?#30340;介质损耗因数⑤交流耐压试验 ⑥铁芯绝缘⑦油中含水量和绝缘纸含水量 ⑧油中含气量⑩有载调压装置的试验和检查
  6.2在利用油中气体分析判断故障时还应注意以下几个问题
  (1)在设备结构和制造方面:由于有载调压变压器的切换开关室和变压器本体之间的渗漏,开关室中的油受开关切换动作时的电火花的作用,分解产生大量的乙炔和氢气,有可能本体油被污染而含有较高的乙炔和氢气。新?#23545;?#30340;设备油中往往出现氢气单值增高的情况。?#28304;耍?#38500;应考虑受潮或局部放电之外,还应考虑是否有不锈?#31181;?#31867;的结构材料吸藏氢气的情况。
  (2)在安装、运行、维护方面: 新设备在运输过程中,有时做充氮保护。由于气体不纯含有氢气和氧化物等杂质,安装注油时,若气体排不尽可能残留。如果没有脱气和真?#20806;?#27833;,则?#23545;?#21518;由于温度和压力的变化,油中气体将释放出来。油中或固体绝缘表面就会出现气泡,在高电场下,气泡将发生局部放电。如果原来油中气体已接近饱和状态,释放的气体量就很大,甚至可以冲动气体继电器。出现了这种情况时,油中氢气将单值增高,有时自由气体中也含有相当量的氢气。这种异常现象一般通过重新脱气和真?#20806;?#27833;可以消除。
  (3)辅助设备及其它: 套管是变压器的主要部件,其油与本体不通。因此套管内部?#35789;?#26377;故障也?#25442;?#24433;响本体油。但是近年来发现有些套管导电管与引线间发生火花放电时,因导电管中的油是本体油的一部分,放电产生的乙炔和氢气溶于本体油中。这?#23548;?#19978;并非变压器本体的故障,而是套管结?#32929;?#30340;缺陷。潜油泵的缺陷对油中气体分析有很大影响。其一是潜油泵本身烧损,使本体油含有过热性特征气体。二是潜油泵窥视时,由于轴尖处油流迅速而造成的负压,可?#28304;?#20837;大量的空气,?#35789;?#29627;璃未有裂纹也有由于滤网堵塞形成负压空间使油脱出气泡,其结果会造成气体继电器动作。并因空气泡进入高电场区域时造成气泡放电,导?#34385;?#27668;明显增加。
  (4)有时变压器发生了突发性电弧故障:并由气体继电器动作及自由气体分析已判明发生了事故后,再测油中气体,其特征气体含量并不高。这是因为电弧放电没有前驱阶段,结果事故产生的气体来不及溶解就进入气体继电器了。所以在气体继电器动作后,分析自由气体成分和含量是很有必要的。
  7.结语
  综上所述,导则所规定的原则是带有指导性的一般规律,因此不能机械地照搬照用。通常设备内部故障的形式和发展总?#28508;冉细?#26434;的,往往与多种因素有关,这就需要全面地进行分析。电气设备的预防性试验只有将高压电气试验与绝缘油的简化、色谱进行综合分析,才能为变电一次设备存在的绝缘缺陷的判断提供有力的依据,并能较好地进行设备缺陷的定性及定位,及时处理缺陷,缩短停电时间,提高供电可靠性。
   参考文献:
   [1]电力油质量及试验方法标准汇编.中国标准出版社
   [2]电力设备预防性试验规程.中国电力出版社
   [3]绝缘油及监督.工人出版社
   [4]GB/T 17623-1998 《 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱分析法》

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