1、s電力變壓器狀態監測Power Transformer On line Monitoring電力變壓器在電力系統中的作用電力變壓器的工作原理電力變壓器結構1主絕緣2 箱體3,繞組4.絕緣座5 支座6 套管7.散熱器&圍屏9.分接開關電力變壓器內部結構電力變壓器鐵心變壓器繞組截面電力變壓器外觀為了使設備的外形尺寸保持在可以接受的水 平，現代變壓器相對于以往的設計采用了更為緊 湊的絕緣方式.因此在運行中其內部各組件間的絕緣所需承 受的熱和電應力水平顯著提高。同時由于電網規模的增大，變壓器故障所帶 來的影響也越來越大。電力變壓器事故現場(1)電力變壓器事故現場(2)變壓器故障統計|j故障類型(根據1

2、64臺次故障數據統計)電機制材不不操雷未其氣械造料適適作電知他 1EC Guide? fr Reporting Failure Duta for Power Iransfonncrs, 1996電力變壓器“吊芯”檢修變壓器故障統計（根據164臺次故障數據）1高壓套管11%2中壓奪管2%3低壓裁背0%4繞組端部接錢5%5高壓繞組23%6中壓繞俎17%7低壓繞組1%S繞組分接開關0%9接頭45fc10磁路4%發生故障的部位1%的主要故障 均涉及絕緣（11十23+17根本原因）11屏蔽體絕緣3%12鐵心絕綜5%13鐵心夾件1%14繞組夾件6%15油循環系統1%16油箱2%17換熱器1%1分接開關3%

3、19有裁分接開關%20除濕器0%21附件1%22未知部位5%23其他6% IEC Guide for Reporting Failure Data for Power Transformers cqhmiAz烷幕碳（42- 65 %）烷基碳蔡氣甚慶（15-53%）芳香基球原子（520篦）局部放電導致的絕緣油分解/ II-H過熱導致的絕緣油分解H-HH-C-HH H H H H I I I I I R-C-C-C-C-C-II I I I I I過熱H H H H H電弧導致的絕緣油分AnII-C=C-II油浸變壓器絕緣材料熱分解產生的可燃性和非可燃性氣體包括()2、h2 ch4 c2h6 c2

4、h4 c2h2 co、CC)rGHx和等多達2()余種.目前國內外各種分析 方法所選用的特征氣體的種類很不統一，通常認為選用的種 類過多是不經濟的IEC和我國導則均推薦以H?、CH4. C2H6. C2H4 C2H2 CO、CO等7種氣體作為基本分析對象。所有運行中的變壓器，包括一直運行良好的輕負載設備，都會產生一定數量的II?和CH等.但數量通常較少。在正常老化過程及故障初期，油紙絕緣劣化所形成的 氣體絕大部分溶解于油中，僅在某些特殊情況下，才會出 現較多的游離氣體.變壓器油中溶解的各種氣體成分的相對數量和形成速 度主要取決于故障點能量的釋放形式以及故障的嚴重程度, 所以根據色譜分析結果可以

5、進一步判斷設備內部是否存在 異常，推斷故障類型及故障能量等。各特征氣體含昱1973年Halstead對油中分解的碳氫氣態化合物的產生過程進行了熱動力學理論分析，認為對應于不同溫度下的平衡壓力.一種碳氫氣體相對于另一種碳氫氣體的比例取決于熱點的溫度.不同裂解能量作用下，油中短類裂解產物出現的 順序為，烷炷一烯輕一塊炷一焦炭，這一結論被后來進行的大量模擬試驗所證實.Halsteud假說是應用油中溶解氣體比值法診斷設備故障類型并估計熱點溫度的理論基礎。根據這一假設，隨溫度的變化，故障點產生的各氣體組分間的相對比例是不同的.氫氣h2甲烷CHi乙烷CH乙烯CH乙塊C田2局部放電Rogers由此引伸出選擇

6、5種特征氣體的4個相對比例進 行故障診斷的方法。它們分別是CH4/H C2H/CH4、 C2H4/C2H6和CzHJCzH研究表明，乙烷與甲烷的比值只能 反映油紙分解的極有限的溫度范圍，對進一步的故障識別幫 助不大，所以在后來的IEC標準中已將此比值刪去，而改用 的三比值法被認為是最為簡明的解釋，這些比值將已知故障 按從早期故障到重大故障的順序作了合理的排列IEC三比值法一直是利用DGA結果對充油電力設備進行 故障診斷的最基本的方法.油中溶解氣體含量的“注意值”運行設備的油中虬與總燒含董超過下列任何一項值時應 引起注意，總婭含量150 ppm （體積分數）H 2含量150 ppm2%含量沁pp

7、m （500等級變壓器為1 ppm）注總輕包括 HV C2H6. C2H4C21I2四種氣體。油中溶解氣體含量增量的“注意值”溶解氣體組份含量有增長趨勢時，可結合產氣速率 判斷，必要時縮短周期進疔跟蹤分析。當產氣速率超過 下列任何一項值時.則認為儀備存在昇常2總卷產氣速率大于0.25nil4）（開放式）0.5mVh （密封式）.相對產氣速率大于W%/月.DGA可反映的故障類型局部放電高溫分解電弧判斷變壓器故障類型的IEC三比值法三比值法的編碼規則特征氣體 的比值比值范圍編碼編碼說明ch2 C冋ch4C2H4C2He3222故障類型判斷序 號故障性質 碼真型鑰子匸旦H,C4G0無故即000正常老

8、化1低能密度局那 放電010絕隊材料氣顒未死全浸演，存祀r泡. 含氣空睨戒離涅度作用.2高能密度局事 放電110原因同上.但程度己導致圃體變ut產生 放電痕進或穿孔.3低施放電卜2012不良接點何威忌浮電也體的連續火花放 電.is體材料何的袖擊sl4高能放電102存在工頻續濟.相間、匝間威耀炮對地 電張擊穿.有載分接開關切斷電潦等.S700X2高溫過022Duval三角形法XO60402變壓器DGA離線檢測儀 抽氣儲更走:架養測試抽氣茵 取徉接頭遠接專管Cft抽氣筒巧*#為什么要對變壓器油進行在線監測?預防永遠比治療更廉價和有效.有關變壓器油的狀態監測能夠通過對油的診斷 及時地發現變壓器內部的潛伏性故障.以便在變壓 器出現事故危險，導致嚴重損失之前進行處理.變壓器DGA早期在線監測系統油中溶解氣體的現場脫氣方法對DGA進行在線監測的關鍵問題是在現場如何簡便有 效地實現從油中脫出氣體。1薄膜法利用薄膜材料的透氣性，使油中所溶解的氣體由油室經薄膜透析到氣室中當滲透時間足夠長時，濛