变压器油分析及应用.ppt

第一页，共二十七页，2022年，8月28日 说明 1 色谱分析基本原理及试验设备 在新绝缘油的溶解气体中，通常除了含有约70%的氮气和30%的氧气以及0.3%左右的二氧化碳气体外，并不含有C1 C2之类的低分子烃，在经过油的处理之后，由于一些油的加热处理设备存在死角，可能出现微量的乙烯甚至极微量的乙炔。正常运行的变压器油，由于油和绝缘材料的缓慢分解和氧化，会产生少量的一氧化碳、二氧化碳和微量的低分子烃气体。 和和和和 第二页，共二十七页，2022年，8月28日 气体产生情况 当变压器的内部出现过热和放电故障时，变压器绝缘油和内部固体绝缘材料中受热性效应和放电效应作用，油中的一氧化碳、二氧化碳、氢气和微量的低分子烃类气体产生速度和数量就会显著地增加。而在故障的初期，这些气体的增加并不足以引起瓦斯继电器的动作，此时，通过分析油中溶解的这些气体含量和增长速度，就能够及早发现变压器内部的故障，消除隐患，确保变压器的安全运行。 第三页，共二十七页，2022年，8月28日 气体分析 将变压器油中的气体脱出，送入专用的气体色谱分析仪，对下列组分和含量进行分析：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）。分析结果用油中含有气体组分的体积百分比表示。 第四页，共二十七页，2022年，8月28日 工作设备概况 我公司目前使用的是上海海欣色谱仪器有限公司生产的GC-900-SD型专用气相色谱分析仪，该机采用三检测器流程，一次进样，双柱并联，一次分流，最小检测浓度为：H2≤5×10-6，CO和CO2≤2×10-6，C2H2≤0.1×10-6。 ? 第五页，共二十七页，2022年，8月28日 分析结果及其判断方法 初步判断 在绝缘油中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是氢气和甲烷，当故障温度略高于正常温度是产生的重要气体是甲烷，随着故障温度的升高，乙烯和乙烷逐渐增多，在高于1000℃时，如在电弧弧道温度（3000℃以上）的作用下，油裂解产生的气体中含有较多的乙炔。如果涉及到固体绝缘材料时，会产生较多的一氧化碳和二氧化碳气体。 第六页，共二十七页，2022年，8月28日 表1 不同故障类型产生的气体组分 故 障 类 型 主要气体组分 次要气体组分 油过热 CH4、C2H4 H2、C2H6 油和纸过热 H4、C2H4、CO、CO2 H2、C2H6 油纸绝缘中局部放电 H2、CH4、CO C2H2、C2H6、CO2 油中火化放电 H2、C2H2 油中电弧 H2、C2H2 CH4、C2H4、C2H6 和纸中电弧 H2、C2H2、CO、 CO2 CH4、C2H4、C2H6 注：进水受潮或油中气泡可能使氢含量升高。 第七页，共二十七页，2022年，8月28日 《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996） 运行设备的油中H2与烃类气体含量（体积分数）超过下列任何一项值时应引起注意：总烃含量（CH4、C2H6、C2H4和C2H2四种气体）大于150×10-6，H2含量大于150×10-6，C2H2含量大于5×10-6。 第八页，共二十七页，2022年，8月28日 故障类型的判断 故障类型的判断 《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（DL/T 722-2000）推荐采用三比值法进行故障类型的判断，基本与IEC599-1978法一致，其编码规则和判断方法如表所示。 第九页，共二十七页，2022年，8月28日 采用三比值法进行故障类型的判断 编码规则 气体比值 范围 比值范围的编码 C2H2/C2H4 C2H2/C2H4 C2H2/C2H4 ﹤0.1 0 0 0 ≥0.1～﹤1 1 1 1 ≥1～﹤3 0 0 0 ≥3 1 1 1 第十页，共二十七页，2022年，8月28日 故障类型判断方法 编码组合 故障类型判断 故障实例 （参考 C2H2/C2H4 C2H2/C2H4 C2H2/C2H4 绝缘导线过热，注意CO、CO2的含量，以及CO2/CO值。 0 0 1 低温过热（低于150℃） 分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁芯多点接地等。 2 0 低温过热（低于150～300℃） 2 1 中温过热（低于300～700℃） 0，1，2 2 高温过热（高于700℃） 高湿度、高含气量引起油中低能量密度的局部放电。 1