色譜分析法診斷電力干式變壓器故障
:284楊振勇
(十堰供電公司變電站部,郵編:442000)
文摘:分析油中溶解氣體的組成和含量是監(jiān)測充油電氣設(shè)備安全運(yùn)行的較有效措施之一。利用氣相色譜法分析油中溶解氣體來監(jiān)測充油電氣設(shè)備的安全運(yùn)行在中已經(jīng)使用了30多年。2003年7月至2003年8月,我們成功地發(fā)現(xiàn)西城變電站1號干式變壓器存在多點(diǎn)接地故障。
【關(guān)鍵詞】色譜分析;特征氣體;產(chǎn)氣率;三倍比率
1個故障
2003年7月18日,我們對采自西城一號主變壓器的油進(jìn)行了色譜分析(定期檢測),檢測結(jié)果顯示總烴絕對值超標(biāo)。因此,近期對西城一號主變壓器進(jìn)行了兩次色譜跟蹤分析。兩次試驗結(jié)果表明:1 .總烴含量超過注意值。2.總烴絕對產(chǎn)氣率超過注意值。3.根據(jù)干式變壓器油色譜分析的故障判斷方法,可以判斷西城一號主變壓器存在潛伏性故障。
2故障類型、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢的判斷
2003年7月18日至2003年8月29日,我所油化工類對西城變電站1號主變壓器進(jìn)行了三次色譜跟蹤分析。試驗過程中,負(fù)荷穩(wěn)定,運(yùn)行按照家標(biāo)準(zhǔn)和際電工委員會的要求規(guī)范。色譜分析數(shù)據(jù)如表1所示。
表1凌1#主變壓器以往色譜分析數(shù)據(jù)
設(shè)備名稱
西1#主變壓器
電壓等級
110kv
能力
20MVA
油重t
12
油料物種
25
工廠
武漢長江干式變壓器廠
油保護(hù)模式
隔膜式
電壓調(diào)節(jié)模式
載著重物的
調(diào)試日期
1994-2
冷卻模式
OWAF
工廠序列號
86695
出廠年份
1993-11
樣本
門檻
取樣日期
2003-7-18
2003-8-8
2003-8-29
分析日期
2003-7-19
2003-8-8
2003-8-29
組
分
包含
數(shù)量
L/L
氘
22.93
25.01
24.89
哥倫比亞
569.7
842.23
682.84
二氧化碳(carbondioxide)
4244.04
5290.76
7346.85
CH4
35.89
41.82
38.34
C2H4
110.85
140.92
167.02
C2H6
22.97
30.47
36.19
C2H2
0.75
0.89
0.92
總烴
170.48
214.12
242.48
總烴氣生產(chǎn)速率毫升/天
29.26
18.11
根據(jù)《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》 (GB/T7252-2001),干式變壓器油中故障氣體的注意值為: #p#分頁標(biāo)題#e#
設(shè)備
氣體組分
內(nèi)容
330千伏及以上
220千伏及以下
干式變壓器和電抗器
總烴
150
150
乙炔
一個
五
氫(氫)
150
150
干式變壓器和電抗器絕對產(chǎn)氣率注意值ml/d
氣體組分
開式
隔膜式
總烴
六
12
乙炔
0.1
0.2
氫(氫)
五
10
一氧化碳
50
100
二氧化碳
100
200
表1測試數(shù)據(jù)分析表明,總烴絕對值超標(biāo)。其中8月8日和8月29日測試的總烴絕對產(chǎn)氣率也超過了關(guān)注值。較后兩種總烴的絕對產(chǎn)氣率計算如下:
8月8日總烴絕對產(chǎn)氣率為((C2-C1)/ t) (g/)
=((214.12-170.48)/20)(12/0.895)
=29.26毫升/天
8月29日總烴絕對產(chǎn)氣率=((C2-C1)/ t) (g/)
=((242.48-214.12)/21)(12/0.895)
=18.11毫升/天
其中:C2——第二次取樣測量油中某種氣體的濃度,L/L;/l;
C1——先次取樣測量油中某種氣體的濃度,L/L;/L;
t——二次采樣間隔的實際運(yùn)行時間,d;
G——設(shè)備總油量,t;
——油密度,t
/m3。由表1實驗數(shù)據(jù)分析知道,特征氣體為甲烷和乙烯,乙烯為主要成分,次要成分為氫氣和乙烷,按照標(biāo)GB/T7252-2001故障判斷方法可以初步認(rèn)定干式變壓器存在過熱故障。
根據(jù)《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》(GB/T7252-2001)改良三比值法計算2003年8月8日數(shù)據(jù)如下:
乙炔/乙烯=0.89/140.92=0.006,編碼0。
甲烷/氫氣=41.82/25.01=1.67,編碼2。
乙烯/乙烷=140.92/30.47=4.62,編碼2。
根據(jù)《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》(GB/T7252-2001)改良三比值法計算2003年8月29日數(shù)據(jù)如下:
乙炔/乙烯=0.92/167.02=0.006,編碼0。
甲烷/氫氣=38.34/24.89=1.54,編碼2。
乙烯/乙烷=167.02/36.19=4.62,編碼2。
兩次三比值編碼均為(0、2、2),屬于高溫過熱故障,根據(jù)月崗、淑郎推薦公式,通過8月29日數(shù)據(jù)我們可以計算故障部位的大致溫度
T=322lg(乙烯/乙烷) 525
=322lg(167.02/36.19) 525
=739℃
從上述分析看出:1、總烴絕對值超標(biāo),2、總烴絕對產(chǎn)氣速率超標(biāo)。由《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》故障判斷方法可以判斷出西城1號主變存在高溫過熱故障(故障點(diǎn)溫度高于700℃)。
3吊芯檢查及處理情況
2004年2月,該主變停電做電氣試驗,發(fā)現(xiàn)鐵芯對地絕緣只有0.26MΩ,決定對主變吊芯檢查,檢查情況如下
(1)檢查各間隙,槽部沒有發(fā)現(xiàn)異物。#p#分頁標(biāo)題#e#
(3)測量壓板連片、穿芯螺桿等的絕緣電阻均為10000MΩ以上。
(2)并用鐵絲對鐵芯底部進(jìn)行清理,也沒有發(fā)現(xiàn)情況。
我們通過以上的處理分析,隨后決定采用交流法查找接地點(diǎn),從低壓側(cè)加200V,用毫安表沿鐵軛各級逐點(diǎn)測量,如圖1-1所示。發(fā)現(xiàn)鐵芯靠下部左側(cè)的電流為0,可以初步判斷該處為接地點(diǎn)。圖1-1
通過以上檢查情況綜合分析,造成鐵芯多點(diǎn)接地,可能還是由于鐵芯毛刺或懸浮物引起的接地故障,決定用電容放電法進(jìn)行處理。經(jīng)過三次電容放電沖擊,第三次就聽不到放電聲。立即用搖表測得鐵芯絕緣為1000MΩ,說明故障點(diǎn)已消除?,F(xiàn)在該主變從故障消除投運(yùn)至今,色譜分析數(shù)據(jù)一直正常。
[參考文獻(xiàn)]
[1]GB/T7252-2001干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則
[2]GB/T17623-1998絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法
[3]DL/T596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程
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