色譜檢測中總烴超標的典型故障分析的論文

-本文為網(wǎng)絡收集精選范文、公文、論文、和其他應用文檔，如需本文，請下載-色譜檢測中總烴超標的典型故障分析的論文本文從網(wǎng)絡收集而來，上傳到平臺為了幫到更多的人，如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載本文檔（有償下載），另外祝您生活愉快，工作順利，萬事如意！摘要：利用氣相色譜法監(jiān)測充油帶電設備運行已是一項較成熟的分析技術，能夠?qū)\行中的變壓器進行實時監(jiān)測，通過采集變壓器箱體內(nèi)的少量油樣，分析油中氣體的組分及其含量，判斷變壓器是否存在故障、故障的性質(zhì)以及故障的大致部位。從而保障發(fā)、供電設備的安全經(jīng)濟運行。關鍵詞：變壓器故障氣相色譜法運用充油電力設備在運行中經(jīng)常受到各種過電壓的襲擊和因運行中負荷的變化、絕緣受潮、油質(zhì)劣化等的影響，在絕緣中常會造成殘留缺陷。尤其是在雷電過電壓和操作過電壓的作用下，會使絕緣受到不同程度的損傷。因此，及時了解油浸變壓器內(nèi)部運行情況并發(fā)現(xiàn)故障苗頭，對保證變壓器安全、可靠、優(yōu)質(zhì)運行有十分重要的意義。1氣相色譜法的原理色譜法又叫層析法，它是一種物理分離技術。它的分離原理是使混合物中各組分在兩相間進行分配，其中一相是不動的，叫做固定相，另一相則是推動混合物流過此固定相的流體，叫做流動相。當流動相中所含的混合物經(jīng)過固定相時，就會與固定相發(fā)生相互作用。由于各組分在性質(zhì)與結構上的不同，相互作用的大小強弱也有差異。因此在同一推動力作用下，不同組分在固定相中的滯留時間有長有短，從而按先后秩序從固定相中流出，這種借在兩相分配原理而使混合物中各組分獲得分離的技術，稱為色譜分離技術或色譜法。當載氣攜帶著不同物質(zhì)的混合樣品通過色譜柱時，氣相中的物質(zhì)一部分就要溶解或吸附到固定相內(nèi)，隨著固定相中物質(zhì)分子的增加，從固定相揮發(fā)到氣相中的試樣物質(zhì)分子也逐漸增加，也就是說，試樣中各物質(zhì)分子在兩相中進行分配，最后達到平衡。這種物質(zhì)在兩相之間發(fā)生的溶解和揮發(fā)的過程，稱分配過程。分配達到平衡時，物質(zhì)在兩相中的濃度比稱分配系數(shù)，也叫平衡常數(shù)，以表示，物質(zhì)在固定相中的濃度物質(zhì)在流動相中的濃度，在恒定的溫度下，分配系數(shù)是個常數(shù)。由此可見，氣相色譜的分離原理是利用不同物質(zhì)在兩相間具有不同的分配系數(shù)，當兩相作相對運動時，試樣的各組分就在兩相中經(jīng)反復多次地分配，使得原來分配系數(shù)只有微小差別的各組分產(chǎn)生很大的分離效果，從而將各組分分離開來。然后再進入檢測器對各組分進行鑒定。眾所周知，絕緣油是由h2、co、co2、烴類等成分組成的混合物。當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，其初期會分解出各種氣體，溶解于變壓器油中，當故障嚴重時，也可能聚集成游離氣體。各種氣體產(chǎn)生的條件不同，如局部放電，通過離子反應、斷裂主要生成h2，通過積累重新化合成甲烷、乙烯、乙烷、乙炔等氣體，重新化合時分別需要各自的溫度和能量。一般說來，乙烯是在高于甲烷和乙烷的溫度(大約500)下生成的，乙炔一般是在8001200的溫度下生成的，而且當溫度降低時反應被迅速抑制，作為重新化合的產(chǎn)物而積累。因此，大量的乙炔是在電弧中產(chǎn)生的。在變壓器油與空氣起氧化反應時，伴隨生成co、co2，并且co和co2能長期積累，成為數(shù)量顯著的氣體。這些分解出來的氣體形成氣泡在變壓器油中經(jīng)對流擴散，不斷的溶解在油中。不同的故障會產(chǎn)生不同的主要特征氣體和次要特征氣體，這些故障氣體的組成和含量與故障類型及嚴重程度有密切關系。分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部存在的潛伏性故障，并可隨時監(jiān)視故障的發(fā)展狀況。因此，國家規(guī)程對于變壓器油中各種氣體的含量有著明確而嚴格的要求。特別是對于乙炔，它是反映故障放電的主要指標，一旦出現(xiàn)，就可能是變壓器內(nèi)部嚴重故障的反應。因此對于變壓器油中乙炔的含量應嚴格要求和追蹤。對于出現(xiàn)含乙炔的變壓器油的變壓器，應嚴格按規(guī)定進行追蹤分析判斷，并結合電氣試驗，對變壓器內(nèi)部運行做出正確的分析判斷。當變壓器油中的油氣組分超標時，我們可以認為其設備內(nèi)部就可能存在故障。氣相色譜技術的運用充分解決了這一難題。變壓器油氣的色譜分析及色譜追蹤試驗，能夠真實有效的反映設備的運行情況，對于盡早發(fā)現(xiàn)設備內(nèi)部過熱或放電性故障，及早預防保證設備的正常運行，有著重要的作用。2故障實例實例1.天津市電力公司高壓供電公司所管轄的唐官屯4號主變是220kv的變壓器，其變壓器容量為120000kva，該變壓器于2002年4月18日發(fā)現(xiàn)色譜總烴含量超標，其特征氣體組分以乙烯為主，其次是甲烷、乙烷、氫氣。利用三比值法判斷：結論為高于700的過熱性故障，可能由于分接開關接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良等因素所致。為保障設備安全經(jīng)濟運行，采取降低負荷，連續(xù)跟蹤監(jiān)測等措施，監(jiān)測數(shù)據(jù)如下表1：表1唐官屯4號主變氣相色譜分析數(shù)據(jù)分析日期h2coco2ch4c2h6c2h4c2h2c20020418200206102002071020020911200211142003022020030402唐官屯4號主變于2003年4月18日經(jīng)大修解體后，發(fā)現(xiàn)調(diào)壓線圈第5有載分接開關的引線接頭處螺絲松動并有燒痕。與氣相色譜分析試驗結果判斷的結論完全吻合。實例2.天津市電力公司濱海供電分公司所管轄的孟港后1號主變是沈陽變壓器廠1990年1月生產(chǎn)的，型號為：osfps7-120000/220，于1992年1月投入運行，于2004年3月11日發(fā)現(xiàn)色譜總烴超標，利用三比值法判斷：結論為高于700的過熱性故障，可能由于分接開關接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良等因素所致。為保障設備安全經(jīng)濟運行，采取降低負荷，連續(xù)跟蹤監(jiān)測等措施，監(jiān)測數(shù)據(jù)如下表2：表2孟港后#1號主變氣相色譜分析數(shù)據(jù)分析日期h2coco2ch4c2h6c2h4c2h2c200403112004090220041028200411242004123020050128200503012005052320050907孟港后#1主變經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)設備套管內(nèi)部缺油，退出運行。防止了事故的發(fā)生。3總結眾所周知，任何事故都有一個產(chǎn)生、發(fā)展的過程，也就是從量變到質(zhì)變的過程。變壓器內(nèi)部的絕緣油、紙、布、漆和木頭等絕緣材料都為碳氫化合物或碳水化合物，在分子結構中碳氫鍵（c-h）最多，其鍵能最低，因此在分解時最容易斷裂；而氫氣的生成熱最小，因此在碳氫鍵斷裂后氫氣最易生成;又因為氫氣的分子半徑最小，在油中的溶解度也最小，使氫氣最容易從油中析出后滲透過高分子膜，使其以最快的速度集聚到氣相中。因此，故障表現(xiàn)為烴類氣體含量增大，其中以甲烷和乙烯為主，兩者含量之和占總烴的80以上。當故障點的溫度較低時，甲烷為主要特征氣體，故障點的溫度升高，乙烯所占比例增加，也成為特征氣體的主要部分，同時油中氫氣含量也隨之增加。由于氫氣極易泄漏，無論從取樣到試驗的各個操作環(huán)節(jié)，都有可能或多或少帶來分析誤差。至使氫氣含量不是很高。在利用氣相色譜連續(xù)檢測充油電氣設備內(nèi)部故障的過程中，如果發(fā)現(xiàn)油中各種氣體的含量中有一項達到了注意值范圍時，應開始引起注意，采取措施配合進行其它電氣試驗等，以便對設備有無異常作出分析和判斷。當試驗結果中一項超過注意值上限時，應采取措施，盡早停止運行，并用其它試驗進行驗證，進一步找出故障點，防止事故擴大。用氣相色譜法對充油電氣設備油中氣體含量的分析，能判明設備存在的故障，更重要的是分析判斷故障的性質(zhì)，是過熱性故障還是放電性故障及故障的大概部位是在裸金屬部分還是介入了固體絕緣，從而進一步估計故障的危害性，以便及時采取措施，作出正確處理，防患于未然。綜上所述，利用氣相色譜分析變壓器油的氣體組分及其含量，能夠使技術人員充分掌握并監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài)，能夠提前知道變壓器內(nèi)部是否存在潛伏性故障，即在變壓器運行中（不停電、不吊芯的情況下），通過常規(guī)檢測及色譜分析就可以把變壓器內(nèi)有無故障、有什么樣性質(zhì)的故障診斷出來，這對于變壓器的維護保養(yǎng)起到關鍵性的指導作用，從而更好地保證電力設備的安全經(jīng)濟運行。參考文獻電力設備預防性試驗規(guī)程中國電力出版社（dl/