电力变压器故障检测诊断技术.doc

电力变压器故障检测诊断技术 变压器故障的检测技术是准确诊断故障的主要手段，传统检测手段主要包括油中可燃性气体的色谱分析、直流电阻检测、绝缘电阻及吸收比、极化指数检测、绝缘介质损失角正切检测、油质检测、局部放电检测及绝缘耐压试验（包括感应耐压）等；随着技术的进步，又许多新的技术得到了发展应用，如红外测温、绕组变形或低电压下短路阻抗测量、糠醛分析或绝缘纸聚合度的测量、内窥镜直接检测变压器内部状况等。 各种基本检测项目的相应特点和功能如表1所示。 表1变压器故障基本检测项目及特点 序号 检测项目 可能发现的故障类型 整体故障 由电极间桥路构成的贯穿性故障 局部故障 磨损与污闪故障 电气强度降低 1 油色谱分析 受潮、过热、老化故障 高温、火花放电 较严重局部放电 沿面放电 放电故障 2 直流电阻 线径、材质不一 分接开关不良 接头焊接不良 分接开关触头不良 不能发现 3 绝缘电阻及泄漏电流 受潮等贯穿性缺陷 随试验电压升高而电流的变化能发现 不能发现 能发现 配合其他试验判断 吸收比 发现受潮程度灵敏 灵敏度不高 灵敏度不高 灵敏度不高 不能发现 极化指数 发现受潮程度灵敏 能发现 灵敏度不高 灵敏度不高 不能发现 6 介质损耗 能发现受潮及离子性缺陷 大体积试品不灵敏 大体积试品不灵敏 能发现 配合其他试验判断 7 局部放电 能发现游离变化 不能发现 能发现电晕或火花放电 能发现沿面放电 能发现 8 油耐压 能发现 不能发现 不能发现 能发现 能发现 9 耐压试验 能发现 有一定有效性 有效性不高 有效性不高 能发现 10 红外测温 套管接线、漏磁形成的涡流造成箱体局部过热、套管及油枕的油位 11 绕组变形或低电压下短路阻抗测量 绕组受电动力的冲击或外力冲击发生局部变形或整体位移 12 糠醛分析或绝缘纸聚合度的测量 内部过热涉及到纸绝缘、纸绝缘寿命终点的判断 13 内窥镜直接检测变压器内部状况 对变压器内部状况的直观检测、异物的查找 在变压器故障诊断中应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判。不可能具有一种包罗万象的检测方法，也不可能存在一种面面俱到的检测仪器直接就能对故障做出有效诊断，只有通过各种有效的途径和利用各种有效的技术手段，同时结合变压器的运行状况、检修状况、外部环境等因素，进行相互补充、验证和综合分析判断，才能取得较好的诊断效果。 1．电力变压器故障油中气体色谱检测技术 目前，在变压器故障诊断中，单靠电气试验方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。 油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度而变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度升高，产气率最大的气体依次为甲烷、乙烷、乙烯、乙炔。这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。 变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质，分解出极少量的气体（主要包括氢、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳等多种气体）。当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会迅速增加。 故障类型： 油过热：主要增大的――CH4、C2H4 次要增大的――H2、C2H6 油纸过热:主要增大的――CH4、C2H4、CO、CO2 次要增大的――H2、C2H6 油纸中局放:主要增大的――H2、CH4、C2H2、CO 次要增大的――C2H6、CO2 油中火花放电：主要增大的――C2H2、H2 油中电弧：主要增大的――H2、C2H2 次要增大的――CH4、C2H4、C2H6 油纸中电弧:主要增大的――H2、C2H2、CO、CO2 次要增大的――CH4、C2H4、C2H6、 受潮或油有气泡：主要增大的――H2 油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关。因此在设备运行过程中，定期测量溶解于油中的气体成分和含量，对于及早发现充油电力设备内部存在的潜伏性故障有非常重要的意义和现实的成效。 电力变压器的内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。过热性故障：分接开关接触不良占、铁芯多点接地和局部短路或漏磁环流、导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热、其余、为其他故障，如局部油道堵塞，致使局部散热不良而造成的过热性故