變壓器故障分析判斷程序_secret.doc

變壓器故障分析判斷程序1故障判斷的步驟1)判斷變壓器是否存在故障，是隱性故障還是顯性故障。2)判斷屬于什么性質(zhì)的故障，是電性故障還是熱性故障，是固體絕緣故障還是油性3)判斷變壓器故障的狀況，如熱點(diǎn)溫度、故障功率、嚴(yán)重程度、發(fā)展趨勢(shì)以及油中氣體的飽和程度和達(dá)到飽和而導(dǎo)致繼電器動(dòng)作所需的時(shí)間等。4)提出相應(yīng)的反事故措施，如能否繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)運(yùn)行期間的安全技術(shù)措施和監(jiān)視手段或是否需要內(nèi)部檢查修理等。2有無(wú)異常的判斷從變壓器故障診斷的一般步驟可見(jiàn)，根據(jù)色譜分析的數(shù)據(jù)著手診斷變壓器故障時(shí)，首先是要判定設(shè)備是否存在異常情況，常用的方法有：1)將分析結(jié)果的幾項(xiàng)主要指標(biāo)(總烴、乙炔、氫氣含量)與DLT5961996規(guī)程中的注意值作比較。如果有一項(xiàng)或幾項(xiàng)主要指標(biāo)超過(guò)注意值時(shí)，說(shuō)明設(shè)備存在異常情況，要引起注意。但規(guī)程推薦的注意值是指導(dǎo)性的，它不是劃分設(shè)備是否異常的唯一判據(jù)，不應(yīng)當(dāng)作強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；而應(yīng)進(jìn)行跟蹤分析，加強(qiáng)監(jiān)視，注意觀察其產(chǎn)生速率的變化。有的設(shè)備即使特征氣體低于注意值，但增長(zhǎng)速度很高，也應(yīng)追蹤分析，查明原因；有的設(shè)備因某種原因使氣體含量超過(guò)注意值，也不能立即判定有故障，而應(yīng)查閱原始資料，若無(wú)資料，則應(yīng)考慮在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行追蹤分析；當(dāng)增長(zhǎng)率低于產(chǎn)氣速率注意值，仍可認(rèn)為是正常的。在判斷設(shè)備是否存在故障時(shí)，不能只根據(jù)一次結(jié)果來(lái)判定，而應(yīng)經(jīng)過(guò)多次分析以后，將分析結(jié)果的絕對(duì)值與導(dǎo)則的注意值作比較，將產(chǎn)氣速率與產(chǎn)氣速率的參考值作比較，當(dāng)兩者都超過(guò)時(shí)，才判定為故障。2)了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝、運(yùn)行及檢修等情況，徹底了解氣體真實(shí)來(lái)源，以免造成誤判斷。一般遇到非故障性質(zhì)的原因情況及誤判的可能參見(jiàn)表42。另外，為了減少可能引起的誤判斷，必須按DLT5961996的規(guī)定：新設(shè)備及大修后在投運(yùn)前，應(yīng)作一次分析；在投運(yùn)后的一段時(shí)間后，應(yīng)作多次分析。因?yàn)楣收显O(shè)備檢修后，絕緣材料殘油中往往殘存著故障氣體，這些氣體在設(shè)備重新投運(yùn)的初期，還會(huì)逐步溶于油中，因此在追蹤分析的初期，常發(fā)現(xiàn)油中氣體有明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì)，只有通過(guò)多次檢測(cè)，才能確定檢修后投運(yùn)的設(shè)備是否消除了故障。 屑于設(shè)備結(jié)構(gòu)上的原固 (1)有載調(diào)壓器滅弧室油向本體滲漏 (2)使用有不穩(wěn)定的絕緣材料，造成早期熱分解(如使用札030醇酸絕緣漆) (3)使用有活性的金屬材料，促進(jìn)抽的分解(如使用奧氏體不銹鋼)，使本體油的乙炔增加產(chǎn)生CO與H2等，增加它們?cè)谟椭械臐舛龋黾佑椭蠬2含量。放電故障固體絕緣發(fā)熱或受潮油中有水分。屬于安裝、運(yùn)行、維護(hù)上的原因 (1)設(shè)備安裝前，充CO2安裝注油時(shí)，未排盡余氣 (2) 充氮保護(hù)時(shí)，使用不合格的氮?dú)?(3)油與絕緣物中有空氣泡(如安裝投運(yùn)前，油未脫氣及真空注油，運(yùn)行中系統(tǒng)不嚴(yán)密而進(jìn)氣等) (4)檢修中帶油補(bǔ)焊 (5)油處理中，油加熱器不合格，使油過(guò)熱分解 (6)充用含可燃烴類氣體的油，或原有過(guò)故障，油未脫氣或脫氣不完全 屬于附屬設(shè)備或其他原因 (1)潛油泵、油流繼電器接點(diǎn)電火花或電機(jī)缺陷 (2)設(shè)備環(huán)境空氣中CO和烴含量高，增加乙炔等可燃?xì)怏w，增加油中CO和烴含量，放電故障固體絕緣發(fā)熱(3)注意油中CO、C島含量及比值。變壓器在運(yùn)行中固體絕緣老化會(huì)產(chǎn)生CO和CO2。同時(shí)，油中CO和CO2的含量既同變壓器運(yùn)行年限有關(guān)，也與設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行負(fù)荷和油溫等因素有關(guān)，因此目前導(dǎo)則還不能規(guī)定統(tǒng)一的注意值。只是粗略的認(rèn)為，在開(kāi)放式的變壓器中，CO含量小于300uLL，CO2CO比值在7左右時(shí)，屬于正常范圍；而薄膜密封變壓器中CO2CO比值一般低于7時(shí)也屬于正常值。3故障嚴(yán)重性判斷當(dāng)確定設(shè)備存在潛伏性故障時(shí)，就要對(duì)故障嚴(yán)重性作出正確的判斷。判斷設(shè)備故障的嚴(yán)重程度，除了根據(jù)分析結(jié)果的絕對(duì)值外，必須根據(jù)產(chǎn)氣速率來(lái)考慮故障的發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)橛?jì)算故障的產(chǎn)氣速率可確定設(shè)備內(nèi)部有無(wú)故障，又可估計(jì)故障嚴(yán)重程度。導(dǎo)則推薦變壓器和電抗器總烴產(chǎn)氣速率的注意值：開(kāi)放式變壓器為025mlh，密閉式變壓器05mIh。如以相對(duì)產(chǎn)氣速率來(lái)判斷設(shè)備內(nèi)部狀況，則總烴的相對(duì)產(chǎn)氣速率大于10月就應(yīng)引起注意，如大于40uLL月可能存在嚴(yán)重故障。在實(shí)際工作中，常將氣體濃度的絕對(duì)值與產(chǎn)氣速率相結(jié)合來(lái)診斷故障的嚴(yán)重程度，例如當(dāng)絕緣值超過(guò)導(dǎo)則規(guī)定注意值的5倍，且產(chǎn)氣速率超過(guò)導(dǎo)則規(guī)定注意值的2倍時(shí)，可以判斷為嚴(yán)重故障。當(dāng)有意識(shí)地用產(chǎn)氣速率考察設(shè)備的故障程度時(shí)，必須在考察期間變壓器不要停運(yùn)而盡量保持負(fù)荷的穩(wěn)定性，考察的時(shí)間以13個(gè)月為宜。如果在考察期間，對(duì)油進(jìn)行脫氣處理或在較短的運(yùn)行期間及油中含氣量很低時(shí)進(jìn)行產(chǎn)氣速率的考察，會(huì)帶來(lái)較大的誤差。4故障類型的判斷設(shè)備存在異常情況時(shí)，應(yīng)對(duì)其故障類型作出判斷，主要有特征氣體法和IEC三比值法；但在用IEC三比值法應(yīng)注意的有關(guān)問(wèn)題有(1)采用三比值法來(lái)判斷故障的性質(zhì)時(shí)必須符合的條件。1)色譜分析的氣體成分濃度應(yīng)不少于分析方法靈敏度極根值的10倍。2)應(yīng)排除非故障原因引入的數(shù)值干擾。3)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)(13個(gè)月)產(chǎn)氣速率超過(guò)10月。(2)注意三比值表以外的比值的應(yīng)用，如122、121、222等組合形式在表中找不到相應(yīng)的比值組合，對(duì)這類情況要進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析和分解處理。如有的認(rèn)為122組合可以分解為102+020，即說(shuō)明故障是高能放電兼過(guò)熱。另外，在追蹤監(jiān)視中，要認(rèn)真分析含氣成分變化規(guī)律，找出故障類型的變化、發(fā)展過(guò)程，例如三比值組合方式由102122，則可判斷故障是先過(guò)熱，后發(fā)展為電弧放電兼過(guò)熱。當(dāng)然，分析比值的組合方式時(shí)，還要結(jié)合設(shè)備的歷史狀況、運(yùn)行檢修和電氣試驗(yàn)等資料，最后作出正確的結(jié)論。(3)注意對(duì)低溫過(guò)熱涉及固體絕緣老化的正確判斷。因?yàn)榻^緣紙?jiān)?50C以下熱裂解時(shí)，除了主要產(chǎn)生CO2外，還會(huì)產(chǎn)生一定量的CO、乙烯和甲烷，此時(shí)，成分的三比值會(huì)出現(xiàn)001、002甚至021、022等的組合，這樣就可能造成誤判斷。在這種情況下，必須首先考慮各氣體成分的產(chǎn)氣速率，如果CO2始終占主要成分，并且產(chǎn)氣速率一直比其他氣體高，則對(duì)001-002及021-022等組合，應(yīng)認(rèn)為是固體絕緣老化或低溫過(guò)熱。(4)注意設(shè)備的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行情況。三比值法引用的色譜數(shù)據(jù)是針對(duì)典型的故障設(shè)備，而不涉及故障設(shè)備的各種具體情況，如設(shè)備的保護(hù)方式、運(yùn)行情況等。如開(kāi)放式的變壓器，應(yīng)考慮到氣體的逸散損失，特別是甲烷和氫氣的損失率，因此引用三比值時(shí)，應(yīng)對(duì)甲烷、H2比值作些修正。另外，引用三比值是根據(jù)各成分氣體超過(guò)注意值，特別是產(chǎn)氣速率，有理由判斷可能存在故障時(shí)才應(yīng)用三比值進(jìn)一步判斷其故障性質(zhì)，所以用三比值監(jiān)視設(shè)備的故障性質(zhì)應(yīng)在故障不斷產(chǎn)氣過(guò)程中進(jìn)行，如果設(shè)備停運(yùn)，故障產(chǎn)氣停止，油中各成分能會(huì)逐漸散失，成分的比值也會(huì)發(fā)生變化，因此，不宜應(yīng)用三比值法。(5)目前對(duì)尚沒(méi)有列入三比值法的某些組合的判斷正在研究之中。例如121或122對(duì)應(yīng)于某些過(guò)熱與放電同時(shí)存在的情況，202或212對(duì)于裝有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的變壓器應(yīng)考慮開(kāi)關(guān)油箱的油可能滲漏到本體油中的情況。四、綜合分析診斷的要求(1)綜合分析判斷故障時(shí)一般要注意的幾個(gè)方面：1)將試驗(yàn)結(jié)果的幾項(xiàng)主要指標(biāo)(總烴、乙炔、氫)與DLT596-1996規(guī)程列出的 注意值作比較。2)對(duì)CO和Cq變化要進(jìn)行具體分析比較。3)油中溶解氣體含量超過(guò)DLT596-1996規(guī)程所列任一項(xiàng)數(shù)值時(shí)應(yīng)引起注意，但注意值不是認(rèn)定設(shè)備是否正常的唯一判據(jù)。必須同時(shí)注意產(chǎn)氣速率，當(dāng)產(chǎn)氣速率也達(dá)到注意值時(shí)，應(yīng)作綜合分析并查明原因。有的新投入運(yùn)行的或重新注油的設(shè)備，短期內(nèi)各種氣體含量迅速增加，但尚未超過(guò)給定的數(shù)值，也可判斷為內(nèi)部異常狀況；有的設(shè)備因某種原因使氣體含量基值較高，超過(guò)給定的注意值，但增長(zhǎng)率低于前述產(chǎn)氣速率的注意值，仍可認(rèn)為是正常設(shè)備。 4)當(dāng)認(rèn)為設(shè)備內(nèi)部存在故障時(shí)，可用三比值法對(duì)故障類型作出分析。5)在氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體情況下，應(yīng)將繼電器內(nèi)氣樣的分析結(jié)果，按前述方法與油中取出氣體的分析結(jié)果作比較。6)根據(jù)上述結(jié)果與其他檢查性試驗(yàn)相結(jié)合，測(cè)量繞組直流電阻、空載特性試驗(yàn)、絕緣試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)和測(cè)量微量水分等，并結(jié)合該設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行、檢修等情況，綜合分析判斷故障的性質(zhì)及部位，并根據(jù)故障特征，可相應(yīng)采取紅外檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和其它帶電檢測(cè)等技術(shù)手段加以綜合診斷。并針對(duì)具體情況采取不同的措施，如縮短試驗(yàn)周期、加強(qiáng)監(jiān)視、限制負(fù)荷、近期安排內(nèi)部檢查、立即停電檢查等。(2)綜合分析診斷應(yīng)注意的問(wèn)題。 1)由于變壓器內(nèi)部故障的形式和發(fā)展是比較復(fù)雜的，往往與多種因素有關(guān)，這就特別需要進(jìn)行全面分析。首先要根據(jù)歷史情況和設(shè)備特點(diǎn)以及環(huán)境等因素，確定所分析的氣體究竟是來(lái)自外部還是內(nèi)部。所謂外部的原因，包括冷卻系統(tǒng)潛油泵故障、油箱帶油補(bǔ)焊、油流繼電器接點(diǎn)火花，注入油本身未脫凈氣等。如果排除了外部的可能，在分析內(nèi)部故障時(shí)，也要進(jìn)行綜合分析。例如，絕緣預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果和檢修的歷史檔案、設(shè)備當(dāng)時(shí)的運(yùn)行情況，包括溫升、過(guò)負(fù)荷、過(guò)勵(lì)磁、過(guò)電壓等，及設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制造廠同類產(chǎn)品有無(wú)故障先例、設(shè)計(jì)和工藝有無(wú)缺陷等。 2)根據(jù)油中氣體分析結(jié)果，對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷時(shí)，還應(yīng)從安全和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮，對(duì)于某些過(guò)熱故障，一般不應(yīng)盲目地建議吊罩、吊心，進(jìn)行內(nèi)部檢查修理，而應(yīng)首先考慮這種故障是否可以采取其他措施，如改善冷卻條件、限制負(fù)荷等來(lái)予以緩和或控制其發(fā)展，何況有些過(guò)熱性故障即使吊罩、吊心也難以找到故障源。對(duì)于這一類設(shè)備，應(yīng)采用臨時(shí)對(duì)策來(lái)限制故障的發(fā)展，只要油中溶解氣體未達(dá)到飽和，即使不吊罩、吊心修理，仍有可能安全運(yùn)行一段時(shí)間，以便觀察其發(fā)展情況，再考慮進(jìn)一步的處理方案。這樣的處理方法，既能避免熱性損壞，又能避免人力、物力的浪費(fèi)。 3)關(guān)于油的脫氣處理的必要性，要分幾種情況區(qū)別對(duì)待：當(dāng)油中溶解氣體接近飽和時(shí)，應(yīng)進(jìn)行油脫氣處理，避免氣體繼電器動(dòng)作或油中析出氣泡發(fā)生局部放電；當(dāng)油中含氣量較高