變壓器故障分析中氣相色譜技術的運用

2對一氧化碳和二氧化碳的判定

當故障涉及到固體盡緣時會引起一氧化碳和二氧化碳含量的明顯增長。但根據(jù)現(xiàn)有統(tǒng)計資料，固體盡緣的正常老化過程與故障情況下劣化分解，表現(xiàn)在油中一氧化碳的含量上，一般情況下沒有嚴格的界限，二氧化碳含量的規(guī)律更不明顯。因此，在考察這兩種氣體含量時更應結合具體變壓器的結構特點 (如油保護方式)、運行溫度、負荷情況、運行歷史等情況加以綜合分析。

對開放式變壓器一氧化碳含量一般在300ppm以下。如總烴含量超出正常范圍，而一氧化碳含量超過300ppm，應考慮有涉及到固體盡緣過熱的可能性;如一氧化碳含量固然超過300ppm，但總烴含量在正常范圍，一般可以為是正常的;對某些有雙餅式線圈帶附加外包盡緣的變壓器，當一氧化碳含量超過300ppm時，即使總烴含量正常，也可能有固體盡緣過熱故障。

對貯油柜中帶有膠囊或隔膜的變壓器，油中一氧化碳含量一般均高于開放式變壓器。

突發(fā)性盡緣擊穿事故時，油中溶解氣體中的一氧化碳、二氧化碳含量不一定高，應結合氣體繼電器中的氣體分析作判定。

3變壓器等充油設備內(nèi)部發(fā)生故障的部位

了解變壓器內(nèi)部可能發(fā)生的故障類型，對氣相色譜分析結果定論時有很大的幫助，變壓器等充油設備內(nèi)部發(fā)生故障的部位主要回納為：

1)過熱故障發(fā)生的部位

①過熱性故障在變壓器內(nèi)常發(fā)生的部位主要為：載流導線和接頭不良引起的過熱故障。如分接開關消息觸頭接觸不良、引線接頭虛焊、線圈股間短路、引線過長或包扎盡緣損傷引起導體間相接產(chǎn)生環(huán)流發(fā)熱，超負荷運行發(fā)熱、線圈盡緣膨脹、油道堵塞而引起的散熱不良等。另一種是磁路故障，如鐵芯多點接地、鐵芯片間短路、鐵芯與穿芯螺釘短路、漏磁引起的油箱、夾件、壓環(huán)等局部過熱。

②過熱性故障占少油設備(互感器和電容套管)故障比例較少，發(fā)生的部位主要為：電流互感器的一次引線緊固螺母松動，分流比抽頭緊固螺母松動等;電容套管的穿纜線鼻與引線接頭焊接不良，導管與將軍帽等連接螺母配合不當?shù)取?/p>

2)放電故障發(fā)生的部位

①高能量放電(電弧放電)在變壓器、套管、互感器內(nèi)均有發(fā)生。引起電弧放電故障原因通常是線圈匝層間盡緣擊穿，過電壓引起內(nèi)部閃絡，引線斷裂引起的閃弧，分接開關飛弧和電容屏擊穿等。這種故障氣體產(chǎn)生劇烈、產(chǎn)氣量大，故障氣體往往來不及溶解于油而聚集到氣體繼電器引起瓦斯動作。

②低能量放電一般是火花放電，是一種間歇性的放電故障，在變壓器、互感器、套管中均有發(fā)生。不同電位的導體與導體、盡緣體與盡緣體之間以及不固定電位的懸浮體，在電場極不均勻或畸變以及感應電位下，都可能引起火花放電。

③局部放電是指油和固體盡緣中的氣泡和尖端，因耐壓強度低，電場集中發(fā)生的局部放電。這種放電不斷蔓延與發(fā)展，會引起盡緣的損傷(碳化痕跡或穿孔)。如電流互感器和電容套管的電容芯繞包工藝不良或真空干燥工藝不良等，都會造成局部放電。三、診斷變壓器等充油設備內(nèi)部的潛伏性故障

在診斷變壓器等充油設備內(nèi)部的潛伏性故障時，應綜合考慮以下三個方面的因素，做到正確判定變壓器的故障類型及故障的大致部位：

1故障下產(chǎn)氣的累計性

充油電氣設備的潛伏性故障所產(chǎn)生的可燃性氣體大部分會溶解于油。隨著故障的持續(xù)，這些氣體在油中不斷積累，直至飽和甚至析出氣泡。因此，油中故障氣體的含量及其累計程度是診斷故障的存在與發(fā)展情況的一個依據(jù)。

2故障下產(chǎn)氣的速率

正常情況下充油電氣設備在熱和電場的作用下也會老化分解出少量的可燃性氣體，但產(chǎn)氣速率很緩慢。當設備內(nèi)部存在故障時，就會加快這些氣體的產(chǎn)氣速率。因此，故障氣體的產(chǎn)氣速率，也是診斷故障的存在與發(fā)展程度的另一個依據(jù)。

3故障下產(chǎn)氣的特征性

變壓器內(nèi)部在不同故障下產(chǎn)生的氣體有不同的特征。例如局部放電時總會有氫;較高溫度的過熱時總會有乙烯;而電弧放電時也總會有乙炔。因此，故障下產(chǎn)氣的特征性是診斷故障性質(zhì)的又一個依據(jù)。

四、氣相色譜分析運用舉例

例1：利用色譜分析結果判定出變壓器存在放電現(xiàn)象