變壓器油中溶解氣體分析報(bào)告和判斷導(dǎo)則DLT722—2000

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)那么編寫:審核:批準(zhǔn):變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)那么Guide to the analysis and the diagnosisof gases dissolved in transformer oil1 范圍本導(dǎo)那么推薦了利用氣相色譜法分析溶解氣體和游離氣體的濃度,以判斷充油電氣設(shè)備運(yùn)行狀況 的方法以及建議應(yīng)進(jìn)一步采取的舉措.本導(dǎo)那么適用于充有礦物絕緣油和以紙或?qū)訅杭埌鍨榻^緣材料的電氣設(shè)備,其中包括變壓器、電 抗器、電流互感器、電壓互感器和油紙?zhí)坠艿?2 引用標(biāo)準(zhǔn)以下標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文.本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版

2、 本均為有效.所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用以下標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性.GB 759787 電力用油 變壓器油、汽輪機(jī)油 取樣方法GB T 17623 1998 絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法DL T 596 1996 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程IEC 567 1992 從充油電氣設(shè)備取氣樣和油樣及分析游離氣體和溶解氣體的導(dǎo)那么IEC 60599 1999 運(yùn)行中礦物油浸電氣設(shè)備溶解氣體和游離氣體分析的解釋導(dǎo)那么3 定義本導(dǎo)那么采用以下定義.3.1 特征氣體 characteristic gases對判斷充油電氣設(shè)備內(nèi)部故障有價(jià)值的氣體,即氫氣H2、甲烷CH4、乙烷C2H0

3、、乙烯C2H、乙炔C2H、一氧化碳CO、二氧化碳CQ.3.2 總烴 total hydrocarbon烴類氣體含量的總和,即甲烷、乙烷、乙烯和乙炔含量的總和.3.3 游離氣體 free gases非溶解于油中的氣體.4 產(chǎn)氣原理文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4.1 絕緣油的分解絕緣油是由許多不同分子量的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的混合物,分子中含有CH3*、CH*和CH*化學(xué)基團(tuán),并由C C鍵鍵合在一起.由電或熱故障的結(jié)果可以使某些C H鍵和C C鍵斷裂,伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?這些氫原子或自由基通過復(fù)雜的化學(xué)反響迅速重新化合,形成氫氣和低分子烴類氣體,如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等,也可

4、能生成碳的固體顆粒及 碳?xì)渚酆衔颴-蠟.故障初期,所形成的氣體溶解于油中；當(dāng)故障能量較大時(shí),也可能聚集成游離氣體.碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔锟沙练e在設(shè)備的內(nèi)部.低能量故障,如局部放電,通過離子反響促使最弱的鍵 C-H鍵338kJ /mol斷裂,主要重新化 合成氫氣而積累.對 C- C鍵的斷裂需要較高的溫度較多的能量,然后迅速以C C鍵607kJ / mol、 C= C鍵720kJ / mol和C三C鍵960kJ / mol的形式重新化合成烴類氣體,依次需要越來越高的溫度和越來越多的能量.乙烯是在高于甲烷和乙烷的溫度大約為500C 下生成的雖然在較低的溫度時(shí)也有少量生成.乙炔一般在 800C120

5、0 C的溫度下生成,而且當(dāng)溫度降低時(shí),反響迅速被抑制,作為重新化合 的穩(wěn)定產(chǎn)物而積累.因此,大量乙炔是在電弧的弧道中產(chǎn)生的.當(dāng)然在較低的溫度下低于800C 也會有少量乙炔生成.油起氧化反響時(shí),伴隨生成少量CO和 CQ,并且CO和 CQ能長期積累,成為數(shù)量顯著的特征氣體.油碳化生成碳粒的溫度在500 C800 C.哈斯特Halsterd用熱動力學(xué)平衡理論計(jì)算出在熱平衡狀態(tài)下形成的氣體與溫度的關(guān)系.熱平 衡下的氣體分壓一溫度關(guān)系見附錄C提示的附錄.4.2 固體絕緣材料的分解紙、層壓板或木塊等固體絕緣材料分子內(nèi)含有大量的無水右旋糖環(huán)和弱的C-O鍵及葡萄糖甙鍵,它們的熱穩(wěn)定性比油中的碳?xì)滏I要弱,并能在

6、較低的溫度下重新化合.聚合物裂解的有效溫度高于105 C,完全裂解和碳化高于300 C,在生成水的同時(shí),生成大量的CO和CO及少量烴類氣體和呋喃化合物,同時(shí)油被氧化.CO和CQ的形成不僅隨溫度而且隨油中氧的含量和紙的濕度增加而增加.概括上述的要點(diǎn),不同的故障類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體可歸納為表1.分解出的氣體形成氣泡,在油里經(jīng)對流、擴(kuò)散,不斷地溶解在油中.這些故障氣體的組成和含量與故障的類型及其嚴(yán)重程度有密切關(guān)系.因此,分析溶解于油中的氣體,就能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障,并可隨時(shí)監(jiān)視故障的開展?fàn)顩r.表1 不同故障類型產(chǎn)生的氣體故 障 類 型主要?dú)怏w組分次要?dú)怏w組分油過熱CH,

7、 CHH2, C2H6油和紙過熱CH, CH, CO COH2, C2H6油紙絕緣中局部放電H2, CH, COC2H2, C2H3, CO油中火花放電H2, C2H2油中電弧H2, C2H2CH, C2T, GHs油和紙中電弧H2, C2H2, CQ COCH, C2H, C2H6注：進(jìn)水受潮或油中氣泡可能使氫含量升咼見4.3.在變壓器里,當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí),會有一局部氣體進(jìn)入氣體繼電器或儲油柜中.當(dāng)變壓器的氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體時(shí),分析其中的氣體,同樣有助于對設(shè)備的狀況做出判斷.4.3 氣體的其它來源在某些情況下,有些氣體可能不是設(shè)備故障造成的,例如油中含有水,可以與鐵作用生成氫.過熱

8、的鐵心層間油膜裂解也可生成氫.新的不銹鋼中也可能在加工過程中或焊接時(shí)吸附氫而又慢慢釋放文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案到油中.特別是在溫度較高、油中有溶解氧時(shí),設(shè)備中某些油漆醇酸樹脂,在某些不銹鋼的催化下,甚至可能生成大量的氫.某些改型的聚酰亞胺型的絕緣材料也可生成某些氣體而溶解于油中.油在陽光照射下也可以生成某些氣體.設(shè)備檢修時(shí),暴露在空氣中的油可吸收空氣中的CQ等.這時(shí),如果不真空濾油,那么油中 CQ的含量約為300 口 L/ L 與周圍環(huán)境的空氣有關(guān).另外,某些操作也可生成故障氣體,例如：有載調(diào)壓變壓器中切換開關(guān)油室的油向變壓器主油箱滲漏,或選擇開關(guān)在某個位置動作時(shí),懸浮電位放電的影響；設(shè)備曾經(jīng)有過故障

9、,而故障排除后絕緣油未經(jīng)徹底脫氣,局部剩余氣體仍留在油中；設(shè)備油箱帶油補(bǔ)焊；原注入的油就含有某些氣體等.這些氣體的存在一般不影響設(shè)備的正常運(yùn)行.但當(dāng)利用氣體分析結(jié)果確定設(shè)備內(nèi)部是否存在故障及其嚴(yán)重程度時(shí),要注意加以區(qū)分.5 檢測周期5.1 投運(yùn)前的檢測按表2進(jìn)行定期檢測的新設(shè)備及大修后的設(shè)備,投運(yùn)前應(yīng)至少作一次檢測.如果在現(xiàn)場進(jìn)行感應(yīng)耐壓和局部放電試驗(yàn),那么應(yīng)在試驗(yàn)后再作一次檢測.制造廠規(guī)定不取樣的全密封互感器不作檢測.5.2 投運(yùn)時(shí)的檢測按表2所規(guī)定的新的或大修后的變壓器和電抗器至少應(yīng)在投運(yùn)后1d僅對電壓330kV及以上的變壓器和電抗器、容量在120MVA及以上的發(fā)電廠升壓變壓器 、4d、1

10、0d、30d各做一次檢測,假設(shè)無異常,可轉(zhuǎn)為定期檢測.制造廠規(guī)定不取樣的全密封互感器不作檢測.套管在必要時(shí)進(jìn)行檢測.表2 運(yùn)行中設(shè)備的定期檢測周期設(shè) 備 名稱設(shè)備電壓等級和容量檢測 周 期變壓器 和電抗器電壓330kV及以上 容量240MVA及以上 所有發(fā)電廠升壓變壓器3個月一次電壓220kV及以上 容量120MVA及以上6個月一次電壓66kV及以上 容量8MVA及以上1年一次電壓66kV及以下容量8MVA以下自行規(guī)定互感器電壓66kV及以上J年3年一次套 管必要時(shí)注：制造廠規(guī)定不取樣的全密封互感器,一般在保證期內(nèi)不做檢測.在超過保證期后, 應(yīng)在不破壞密封的情況下取樣分析.5.3 運(yùn)行中的定期

11、檢測運(yùn)行中設(shè)備的定期檢測周期按表2的規(guī)定進(jìn)行.5.4 特殊情況下的檢測當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)如氣體繼電器動作,受大電流沖擊或過勵磁等,或?qū)y試結(jié)果有疑心時(shí),應(yīng)立即取油樣進(jìn)行檢測,并根據(jù)檢測出的氣體含量情況,適當(dāng)縮短檢測周期.6 取樣6.1 從充油電氣設(shè)備中取油樣6.1.1 概述取樣部位應(yīng)注意所取的油樣能代表油箱本體的油.一般應(yīng)在設(shè)備下部的取樣閥門取油樣,在特 殊情況下,可在不同的取樣部位取樣.取樣量,對大油量的變壓器、電抗器等可為50mL- 80mL對少油量的設(shè)備要盡量少取,以夠用為限.6.1.2 取油樣的容器應(yīng)使用密封良好的玻璃注射器取油樣.當(dāng)注射器充有油樣時(shí),芯子能按油體積隨溫度的變化自 由

12、滑動,使內(nèi)外壓力平衡.6.1.3 取油樣的方法從設(shè)備中取油樣的全過程應(yīng)在全密封的狀態(tài)下進(jìn)行,油樣不得與空氣接觸.對電力變壓器及電抗器,一般可在運(yùn)行中取油樣.需要設(shè)備停電取樣時(shí), 應(yīng)在停運(yùn)后盡快取樣.對可能產(chǎn)生負(fù)壓的密封設(shè)備,禁止在負(fù)壓下取樣,以預(yù)防負(fù)壓進(jìn)氣.設(shè)備的取樣閥門應(yīng)配上帶有小嘴的連接器,在小嘴上接軟管.取樣前應(yīng)排除取樣管路中及取樣 閥門內(nèi)的空氣和“死油,所用的膠管應(yīng)盡可能的短,同時(shí)用設(shè)備本體的油沖洗管路少油量設(shè)備可不進(jìn)行此步驟.取油樣時(shí)油流應(yīng)平緩.用注射器取樣時(shí),最好在注射器與軟管之間接一小型金屬三通閥,如圖1所示.按下述步驟取樣：將“死油經(jīng)三通閥排掉；轉(zhuǎn)動三通閥使少量油進(jìn)入注射器；轉(zhuǎn)

13、動三通閥并推壓注射器芯子,排除 注射器內(nèi)的空氣和油；轉(zhuǎn)動三通閥使油樣在靜壓力作用下自動進(jìn)入注射器不應(yīng)拉注射器芯子,以免吸入空氣或?qū)τ蜆用摎?當(dāng)取到足夠的油樣時(shí),關(guān)閉三通閥和取樣閥,取下注射器,用小膠頭封閉注射 器盡量排盡小膠頭內(nèi)的空氣.整個操作過程應(yīng)特別注意保持注射器芯子的干凈,以免卡澀.1 連接軟管；2三通閥；3 注射器a沖洗連接管路；b沖洗注射器；c排空注射器；d取樣；e取下注射器圖1用注射器取樣示意圖6.2從氣體繼電器放氣嘴取氣樣6.2.1 概述當(dāng)氣體繼電器內(nèi)有氣體聚集時(shí),應(yīng)取氣樣進(jìn)行色譜分析.這些氣體的組分和含量是判斷設(shè)備是否存在故障及故障性質(zhì)的重要依據(jù)之一.為減少不同組分有不同回溶率

14、的影響,必須在盡可能短的時(shí)間文檔內(nèi)取出氣樣,并盡快進(jìn)行分析.622取氣樣的容器應(yīng)使用密封良好的玻璃注射器取氣樣.取樣前應(yīng)用設(shè)備本體油潤濕注射器,以保證注射器滑潤和密封.6.2.3 取氣樣的方法取氣樣時(shí)應(yīng)在氣體繼電器的放氣嘴上套一小段乳膠管,乳膠管的另一頭接一個小型金屬三通閥與注射器連接要注意乳膠管的內(nèi)徑,乳膠管、氣體繼電器的放氣嘴與金屬三通閥連接處要密封.操作步驟和連接方法如圖 1所示：轉(zhuǎn)動三通閥,用氣體繼電器內(nèi)的氣體沖洗連接管路及注射器氣量少時(shí)可不進(jìn)行此步驟；轉(zhuǎn)動三通閥,排空注射器；再轉(zhuǎn)動三通閥取氣樣.取樣后,關(guān)閉放氣嘴,轉(zhuǎn)動三通閥 的方向使之封住注射器口,把注射器連同三通閥和乳膠管一起取下

15、來,然后再取下三通閥, 立即改用小膠頭封住注射器盡可能地排盡小膠頭內(nèi)的空氣 .取氣樣時(shí)應(yīng)注意不要讓油進(jìn)入注射器并注意人身平安.6.3 樣品的保存和運(yùn)輸油樣和氣樣應(yīng)盡快進(jìn)行分析,為預(yù)防氣體逸散,油樣保存期不得超過4天,氣樣保存期應(yīng)更短些.在運(yùn)輸過程及分析前的放置時(shí)間內(nèi),必須保證注射器的芯子不卡澀.油樣和氣樣都必須密封和避光保存,在運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量預(yù)防劇烈振蕩.油樣和氣樣空運(yùn)時(shí)要預(yù)防氣壓變化的影響.6.4 樣品的標(biāo)簽取樣后的容器應(yīng)立即貼上標(biāo)簽.推薦的標(biāo)簽格式見附錄A標(biāo)準(zhǔn)的附錄.7 從油中脫出溶解氣體7.1 脫氣方法分類利用氣相色譜法分析油中溶解氣體,必須將溶解的氣體從油中脫出來,再注入色譜儀進(jìn)行組

16、分和含量的分析.目前常用的脫氣方法有溶解平衡法和真空法兩種.根據(jù)取得真空的方法不同,真空法又分為水銀托里拆利真空法和機(jī)械真空法兩種,常用的是機(jī)械真空法.機(jī)械真空法屬于不完全的脫氣方法,在油中溶解度越大的氣體脫出率越低,而在恢復(fù)常壓的過程中,氣體都有不同程度的回溶.溶解度越大的組分,回溶越多.不同的脫氣裝置或同一裝置采用不同的真空度,將造成分析結(jié)果的差異.因此使用機(jī)械真空法脫氣,必須對脫氣裝置的脫氣率進(jìn)行校核.7.2 脫氣裝置的密封性脫氣裝置應(yīng)保證良好的密封性,真空泵抽氣裝置應(yīng)接入真空計(jì)以監(jiān)視脫氣前真空系統(tǒng)的真空度一般殘壓不應(yīng)高于 40Pa,要求真空系統(tǒng)在泵停止抽氣的情況下,在兩倍脫氣所需的時(shí)間

17、內(nèi)殘壓無顯 著上升.用于溶解平衡法的玻璃注射器,應(yīng)對其密封性進(jìn)行檢查.7.3 脫氣率為了盡量減少因脫氣這一操作環(huán)節(jié)所造成的分析結(jié)果的差異,使用不完全脫氣方法時(shí),應(yīng)測出所使用的脫氣裝置對每種被測氣體的脫氣率,并用脫氣率將分析結(jié)果換算到油中溶解的各種氣體的實(shí)際含 量.各組分脫氣率n i的定義是：護(hù)i=g,|i -o, i cp式中：5 脫出氣體中某組分的含量,口 l/ l；Cpo,i油樣中原有某組分的含量,口 L/ L.可用各組分的濃度的油樣來校核脫氣裝置的脫氣率.因受油的粘度,溫度,大氣壓力等因素的影響,脫氣率一般不容易測準(zhǔn).即使是同一臺脫氣裝置,其脫氣率也不會是一個常數(shù),因此,一般 采用屢次校

18、核的平均值.7.4 常用的脫氣方法7.4.1 溶解平衡法一一機(jī)械振蕩法溶解平衡法目前使用的是機(jī)械振蕩方式,其重復(fù)性和再現(xiàn)性能滿足要求.該方法的原理是：在恒溫條件下,油樣在和洗脫氣體構(gòu)成的密閉系統(tǒng)內(nèi)通過機(jī)械振蕩,使油中溶解氣體在氣、液兩相到達(dá)分配平衡.通過測試氣相中各組分濃度,并根據(jù)平衡原理導(dǎo)出的奧斯特瓦爾德Ostwald系數(shù)計(jì)算出油中溶解氣體各組分的濃度.奧斯特瓦爾德系數(shù)定義為:ki =Co,Cg,式中：Co在平衡條件下,溶解在油中組分i的濃度,口 L/ L;Cgi 在平衡條件下,氣相中組分i的濃度,口 L/L;k組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù).各種氣體在礦物絕緣油中的奧斯特瓦爾德系數(shù)見表3.奧斯特

19、瓦爾德系數(shù)與所涉及到的氣體組分的實(shí)際分壓無關(guān),而且假設(shè)氣相和液相處在相同的溫度下,由此引進(jìn)的誤差將不會影響判斷結(jié)果.表3各種氣體在礦物絕緣油中的奧斯特瓦爾德系數(shù)ki標(biāo)準(zhǔn)溫度C違N2QCOCQCHC2H>C2H4CbHoGB/T 17623 19981)500.060.090.170.120.920.391.021.462.30IEC 60599 19992)200.050.090.170.121.080.431.201.702.40500.050.090.170.121.000.400.901.401.801國產(chǎn)油測試的平均值.2 這是從國際上幾種最常用的牌號的變壓器油得到的一些數(shù)據(jù)的平

20、均值.實(shí)際數(shù)據(jù)與表中的這些數(shù)據(jù)會有些不同,然而可以使用上面給出的數(shù)據(jù),而不影響從計(jì)算結(jié)果得出的結(jié)論.742真空法一變徑活塞泵全脫氣法真空法一變徑活塞泵全脫氣法是利用大氣壓與負(fù)壓交替對變徑活塞施力的特點(diǎn)活塞起了類似托普勒泵中水銀反復(fù)上下移動,屢次擴(kuò)容脫氣、壓縮集氣的作用,借真空與攪拌作用并連續(xù)補(bǔ)入少量氮?dú)饣驓鍤獾矫摎馐?使油中溶解氣體迅速析出的洗脫技術(shù).此技術(shù)可加速氣體轉(zhuǎn)移,克服了集氣空間死體積對脫出氣體收集程度的影響,提升了脫氣率,實(shí)現(xiàn)了以真空法為根本工作原理的全脫氣.7.5 脫氣裝置的操作要點(diǎn)脫氣這一環(huán)節(jié)是油中溶解氣體分析結(jié)果差異的主要來源,故要到達(dá)本導(dǎo)那么第8.6所要求的平行試驗(yàn)的一致性,

21、必須首先保證脫氣結(jié)果的重復(fù)性.因脫氣裝置的結(jié)構(gòu)不同、容量不同,故對用油量不作統(tǒng)一規(guī)定,但同一裝置的每次試驗(yàn)應(yīng)盡可 能地使用同樣的油量.必須測出使用油樣的體積和脫出氣體的體積,至少精確到兩位有效數(shù)字.為了提升脫氣效率和降低測試的最小檢知濃度,對真空脫氣法一般要求脫氣室體積和進(jìn)油樣體積相差越大越好.對溶解平衡法,在滿足分析進(jìn)樣量要求的前提下,應(yīng)注意選擇最正確的氣、液兩相體積比.脫氣裝置應(yīng)與取樣容器連接可靠,預(yù)防進(jìn)油時(shí)帶入空氣.氣體自油中脫出后,應(yīng)盡快轉(zhuǎn)移到儲氣瓶或玻璃注射器中去,以免氣體與脫過氣的油接觸時(shí),因各組分有選擇性地回溶而改變其組成.脫出的氣樣應(yīng)盡快進(jìn)行分析, 預(yù)防長時(shí)間地儲存而造成氣體逸

22、散.要注意排凈前一個油樣在脫氣裝置中的殘油和殘氣,以免故障氣含量較高的油樣污染下一個油樣.8 氣體分析方法8.1 分析對象從油中得到的溶解氣體的氣樣及從氣體繼電器所取的氣樣,均用氣相色譜儀進(jìn)行組分和含量的 分析.分析對象為：氫H2；甲烷CH4；乙烷C2H6；乙烯C2H；乙炔C2H2；一氧化碳CO;二氧化碳CO2.一般對丙烷CsHb、丙烯C3H0、丙炔C3H4以上三者統(tǒng)稱為C3不要求作分析.在計(jì)算總烴含量時(shí),不計(jì)C3的含量.如果已經(jīng)分析出結(jié)果來,應(yīng)做記錄,積累數(shù)據(jù).氧02、氮N2雖不作判斷指標(biāo),但可作為輔助判據(jù),對其應(yīng)盡可能地分析.8.2 對氣相色譜儀的要求氣相色譜儀應(yīng)滿足以下要求：a色譜柱對所

23、檢測組分的別離度應(yīng)滿足定量分析要求.b儀器基線穩(wěn)定,有足夠的靈敏度.對油中溶解氣體各組份的最小檢知濃度見表4.表4 色譜儀的最小檢知濃度口 L/ L氣體組分最小檢知濃度C2H2< 0.1H2< 5CO< 20CO< 30c用轉(zhuǎn)化法在氫火焰離子化檢測器上測定CO CQ時(shí),應(yīng)對鎳觸媒將 CO CO轉(zhuǎn)化為甲烷的轉(zhuǎn)化率作考察.可能影響轉(zhuǎn)化率的因素是鎳觸媒的質(zhì)量、轉(zhuǎn)化溫度和色譜柱容量.推薦適合上述分析要求的氣相色譜儀流程圖舉例見表5.表5 色譜儀流程圖舉例序號典型說程圖注I柱1注 7UA熱傳導(dǎo)檢圖器二F1D毎火焰離子化檢測器匸帖一甲烷轉(zhuǎn)化器.一次進(jìn)樣針閥鬧節(jié)分謊比TCDi檢M爲(wèi)*

24、 Q 皿FlDr.檢測繪類氣休fiq 檢®ct, uth一枕進(jìn)樣.収柱井聯(lián)二次分流限制TCD：檢測5 N：FID檢» 00,和炷鏗氣體次進(jìn)樣.TCD：FID：利用六逋腳自功切挽檢測 G N2檢漑CO, CQz和烽類氣悴8.3 符號標(biāo)志本章中使用下述符號標(biāo)志：A組分i在積分儀上給出的峰面積,口 V- s;A, s外標(biāo)物組分i在積分儀上給出的峰面積,口 V- s;C油中組分i的濃度,口 L/ L;C,s外標(biāo)物中組分i的濃度,口 L/L;C, g被測氣體中組分i的濃度,口 L/ L;ki 組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù)；p脫出氣體壓力脫氣時(shí)的大氣壓,kPa；t試驗(yàn)時(shí)的室溫,C；Vg脫出

25、氣體在壓力為 101.3kPa、溫度為20 C時(shí)的體積,mL;V 脫出氣體在試驗(yàn)壓力下、溫度為 t時(shí)的實(shí)測體積,mL;W 試驗(yàn)壓力下,50C時(shí)的平衡氣體體積,mL;V0被脫氣油在溫度為 20 C時(shí)的體積,mL;V/被脫氣油在溫度為t時(shí)的實(shí)測體積,mL；V/'被脫氣油在溫度為50 C時(shí)的體積,mL;V自配標(biāo)準(zhǔn)氣樣時(shí)所用底氣體積,mL;V, s自配標(biāo)準(zhǔn)氣樣時(shí)所取純組分i氣體的體積,mL;n i脫氣裝置對組分i的脫氣率.8.4 氣體分析步驟8.4.1 進(jìn)樣通常使用注射器進(jìn)樣,應(yīng)選擇氣密性好并經(jīng)校準(zhǔn)的注射器,以保證良好的進(jìn)樣體積的準(zhǔn)確性.對疑心有故障的設(shè)備,至少應(yīng)兩次進(jìn)樣,取其平均值.842儀

26、器的標(biāo)定用外標(biāo)法對各組分進(jìn)行定性和定量分析.用測量每個組分的保存時(shí)間對各組分定性.用測量其色譜峰面積或峰高進(jìn)行定量.影響色譜儀靈敏度的因素很多,為保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)在儀器穩(wěn)定的情況下,在分析的 當(dāng)天,用外標(biāo)氣樣進(jìn)行兩次標(biāo)定,取其平均值.兩次標(biāo)定的誤差應(yīng)符合8.6的要求.對外標(biāo)氣樣的要求如下：a有國家計(jì)量部門認(rèn)證的單位專門配制并經(jīng)準(zhǔn)確標(biāo)定的混合氣樣.b對各測定組分有適當(dāng)濃度標(biāo)準(zhǔn)氣樣的參考濃度范圍見附錄D提示的附錄門.c在有效期內(nèi)使用.自配標(biāo)準(zhǔn)氣是指用濃度的“純氣樣自行配制的“標(biāo)準(zhǔn)氣樣.一般用于對氫氣的標(biāo)定.自配標(biāo)準(zhǔn)氣樣可以用特制的大容量配氣瓶或 100mL玻璃注射器.以載氣為底氣,注入定量

27、的“純 氣,混合均勻后即可使用. 配氣用的所有容器及注射器的真實(shí)容積都必須用蒸餾水稱重法精確校準(zhǔn).配好的氣樣一般不宜在配氣容器中長時(shí)間儲存,以免因氣體逸散而影響標(biāo)定的準(zhǔn)確性.自配標(biāo)準(zhǔn)氣樣的濃度按下式計(jì)算：Vi, sVd +Vi, sx 106為了提升分析的準(zhǔn)確度,除氫以外,一律采用混合標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)行標(biāo)定.用注射器進(jìn)樣時(shí),儀器的標(biāo)定和組分測定必須用同一注射器,并且進(jìn)樣體積應(yīng)相同,以減少誤 差.8.4.3色譜峰面積的測量各組分峰面積最好用積分儀測量,也可以用測量峰高和半頂峰寬來計(jì)算.為保證半頂峰寬測量的準(zhǔn)確性,應(yīng)采用較快的記錄紙速,并最好采用讀數(shù)放大鏡.如果同一組分的半頂峰寬在標(biāo)定氣體和所 分析的樣

28、品濃度范圍內(nèi)變化不大,那么可以只測量假設(shè)干個該組分的半頂峰寬,以其平均值作為計(jì)算的依據(jù).在使用工作站積分儀測量峰面積時(shí),應(yīng)注意色譜峰處理參數(shù)設(shè)置要合理,要定期用外標(biāo)氣樣校 驗(yàn)保存時(shí)間.844分析結(jié)果的表示方法a油中溶解氣體分析結(jié)果,用在壓力為101.3kPa、溫度為20C下每升油中所含各氣體組分的微升數(shù)口 L/ L來表示.氣體繼電器中的氣體分析結(jié)果,用在壓力為101.3kPa、溫度為20C下,每升氣體中所含各氣體組分的微升數(shù)口 L/ L來表示.b分析結(jié)果的記錄符號：“ 0表示未測出數(shù)據(jù)；“表示對該組分未作分析.101.3 kPa、溫度為20 C時(shí)的體積 M.換算公式為:c實(shí)測數(shù)據(jù)記錄兩位有效數(shù)

29、字.d對脫出的氣體,應(yīng)換算到壓力為Vg=Vg293273+ te對所用油樣的體積,也應(yīng)換算到壓力為101.3kPa、溫度為20C時(shí)的體積 V.換算公式為:V)=V0' : 1+0.0008(20 t):式中：0.0008 油樣的熱膨脹系數(shù).8.5 分析結(jié)果的計(jì)算8.5.1 采用混合標(biāo)氣時(shí),即外標(biāo)物與被測組分一致時(shí),采用下式計(jì)算各組分濃度C :Ci = l ViV.£ Ci,s8.5.2 溶解平衡法計(jì)算方法a) 將室溫、試驗(yàn)壓力下平衡的氣體體積vg'校正到50C、試驗(yàn)壓力下的體積vgVg =Vg'X323g g 273 +1b) 將室溫、試驗(yàn)壓力下的油樣體積V0

30、'校正到50C、試驗(yàn)壓力下的體積V0V0 =V' 0 : 1+0.0008(50 t) :(8)c) 按下式計(jì)算油中溶解氣體各組分濃度：G =0.92SxGs 101.3,A,skiVV.式中：0.929 油樣中溶解氣體從50C校正到真空法計(jì)算方法按式(4)將在試驗(yàn)壓力下、室溫時(shí)的氣體體積(9)20 C時(shí)的校正系數(shù).8.5.3a) 體積V.b)體積V.b) 計(jì)算油中溶解氣體各組分的濃度C :AVgG =Cis 工二-心iA,sV0按式(5)將在試驗(yàn)壓力下、室溫時(shí)的油樣體積Vg'校正到壓力為 101.3kPa、溫度為V0'校正到壓力為 101.3kPa、溫度為(1

31、0)20C下的20C下的8.5.4氣體繼電器中氣體濃度的計(jì)算方法Ci,g分析氣體繼電器中游離氣體時(shí),采用下式計(jì)算各組分氣體濃度(11)Ci,s A,s8.6試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性本試驗(yàn)方法從取油樣到取得分析結(jié)果之間操作環(huán)節(jié)較多,應(yīng)力求減少每個操作環(huán)節(jié)可能帶來的對同一氣樣的屢次進(jìn)樣的分析結(jié)果,應(yīng)在其平均值的土1.5%以內(nèi)(可以C2Hk為代表).應(yīng)檢驗(yàn)配氣裝置及操作方法的重復(fù)性,要求配氣結(jié)果的重復(fù)性在平均值的土2.5%以內(nèi).對分析結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性的要求是：同一試驗(yàn)室的兩個平行試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)C2f含量在5 口 L/ L以下時(shí),相差不應(yīng)大于 0.5 口 L/ L;對于其它氣體,當(dāng)含量在10 口 L

32、/ L以下時(shí),相差不應(yīng)大于1 口L/ L;當(dāng)含量在10 口 L/ L以上時(shí),不應(yīng)大于平均值的10%不同試驗(yàn)室間的平行試驗(yàn)結(jié)果相差不應(yīng)大于平均值的30%8.7檢測油中溶解氣體的其它儀器8.7.1 便攜式檢測儀便攜式檢測儀便于現(xiàn)場運(yùn)行人員及時(shí)了解設(shè)備油中溶解氣體的狀況,作為進(jìn)一步試驗(yàn)或檢測的 根底.當(dāng)要求準(zhǔn)確地確定氣體組分和含量時(shí),要在實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜儀進(jìn)行分析.8.7.2 在線式監(jiān)測儀在線檢測有利于隨時(shí)監(jiān)視油中溶解氣體含量,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí),可及時(shí)以聲光報(bào)警.常用的在線監(jiān)測儀根據(jù)測量對象,可分為三種類型：測氫氣、測總可燃?xì)?氫、一氧化碳和總烴之和)和測烴類各組分.在線監(jiān)測儀應(yīng)能長期穩(wěn)定運(yùn)行,預(yù)防

33、誤報(bào)警.對在線監(jiān)測儀應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)定.所有的在線監(jiān)測儀在出現(xiàn)聲光報(bào)警時(shí),都必須由實(shí)驗(yàn)室氣相色譜儀分析設(shè)備油中溶解氣體的組 分和含量,再進(jìn)行進(jìn)一步判斷.9 故障的識別9.1 概述正常運(yùn)行時(shí),充油電氣設(shè)備內(nèi)部的絕緣油和有機(jī)絕緣材料,在熱和電的作用下,會逐漸老化和分解,產(chǎn)生少量的各種低分子烴類氣體及一氧化碳、二氧化碳等氣體.在熱和電故障的情況下, 也會產(chǎn)生這些氣體.這兩種來源的氣體在技術(shù)上不能別離,在數(shù)值上也沒有嚴(yán)格的界限,而且與負(fù)荷、溫度、 油中的含水量、油的保護(hù)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng),以及取樣和測試的許多可變因素有關(guān).因此在判斷設(shè)備是否存在故障及其故障的嚴(yán)重程度時(shí),要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的歷史狀況和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

34、及外部環(huán)境等因素進(jìn)行 綜合判斷.有時(shí)設(shè)備內(nèi)并不存在故障,而由于其它原因, 在油中也會出現(xiàn)上述氣體,要注意這些可能引 起誤判斷的氣體來源見4.3.此外,還應(yīng)注意油冷卻系統(tǒng)附屬設(shè)備如潛油泵的故障產(chǎn)生的氣體也會進(jìn)入到變壓器本體的油中.9.2 出廠和新投運(yùn)的設(shè)備對出廠和新投運(yùn)的變壓器和電抗器要求為：出廠試驗(yàn)前后的兩次分析結(jié)果,以及投運(yùn)前后的兩次分析結(jié)果不應(yīng)有明顯的區(qū)別.此外,氣體含量應(yīng)符合表6的要求.表6對出廠和新投運(yùn)的設(shè)備氣體含量的要求口 L/L氣體變壓器和電抗器互 感器套 管氫V 10V 50V 150乙炔000總烴V 20V 10V 109.3 運(yùn)行中設(shè)備油中溶解氣體的注意值9.3.1 油中溶解

35、氣體組分含量注意值運(yùn)行中設(shè)備內(nèi)部油中氣體含量超過表7和表8所列數(shù)值時(shí),應(yīng)引起注意.表7 變壓器、電抗器和套管油中溶解氣體含量注意值口 L/ L設(shè)備氣體組分含量330kV及以上220kV及以下變壓器 和電抗器總烴150150乙炔15氫150150一氧化碳見 10.3見 10.3二氧化碳見 10.3見 10.3套管甲烷100100乙炔12氫500500注1. 該表所列數(shù)值不適用于從氣體繼電器放氣嘴取出的氣樣見第11章.2. 關(guān)于330kV及以上電抗器的判斷方法見9.3.1b.表8電流互感器和電壓互感器油中溶解氣體含量的注意值口 L/ L設(shè)備氣體組分含量220KV及以上110KV及以上電 流 互感器

36、總 烴100100乙炔12氫150150電壓 互感器總 烴100100:乙炔:23氫150150在識別設(shè)備是否存在故障時(shí),不僅要考慮油中溶解氣體含量的絕對值,還應(yīng)注意：a注意值不是劃分設(shè)備有無故障的唯一標(biāo)準(zhǔn).當(dāng)氣體濃度到達(dá)注意值時(shí),應(yīng)進(jìn)行追蹤分析,查明原因.b對330kV及以上的電抗器,當(dāng)出現(xiàn)痕量 小于1 L/L乙炔時(shí)也應(yīng)引起注意；如氣體分析雖 已出現(xiàn)異常,但判斷不致于危及繞組和鐵心平安時(shí),可在超過注意值較大的情況下運(yùn)行.c影響電流互感器和電容式套管油中氫氣含量的因素較多見4.3,有的氫氣含量雖低于表中的數(shù)值,但有增長趨勢,也應(yīng)引起注意；有的只是氫氣含量超過表中數(shù)值,假設(shè)無明顯增長趨勢,也可判

37、斷為正常.d注意區(qū)別非故障情況下的氣體來源,進(jìn)行綜合分析見4.3.9.3.2 設(shè)備中氣體增長率注意值僅僅根據(jù)分析結(jié)果的絕對值是很難對故障的嚴(yán)重性做出正確判斷的.由于故障常常以低能量的潛伏性故障開始,假設(shè)不及時(shí)采取相應(yīng)的舉措,可能會開展成較嚴(yán)重的高能量的故障.因此, 必須考慮故障的開展趨勢,也就是故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率.產(chǎn)氣速率與故障消耗能量大小、故障部位、故障點(diǎn)的溫度等情況有直接關(guān)系.推薦以下兩種方式表示產(chǎn)氣速率未考慮氣體損失.a絕對產(chǎn)氣速率,即每運(yùn)行日產(chǎn)生某種氣體的平均值,按下式計(jì)算：仁幺衛(wèi)12.辻 t式中：a絕對產(chǎn)氣速率,mL/ d;C, 2第二次取樣測得油中某氣體濃度,口 L/ L;C, i第

38、一次取樣測得油中某氣體濃度,口 L/ L; t 二次取樣時(shí)間間隔中的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間,d;m設(shè)備總油量,t;p油的密度,t/ m.變壓器和電抗器絕對產(chǎn)氣速率的注意值如表9所示.表9 變壓器和電抗器絕對產(chǎn)氣速率注意值m/ d氣 體 組 分開放式隔膜式 1總烴612乙炔0.10.2氫510一氧化碳50100二氧化碳100200注：當(dāng)產(chǎn)氣速率到達(dá)注意值時(shí),應(yīng)縮短檢測周期,進(jìn)行追蹤分析.b相對產(chǎn)氣速率,即每運(yùn)行月或折算到月某種氣體含量增加原有值的百分?jǐn)?shù)的平均值,按下式計(jì)算：G 2 Ci 4 1r 蘭 乂 100%Ci,1Ati3式中：r 相對產(chǎn)氣速率,/月；C, 2第二次取樣測得油中某氣體濃度,口 L/

39、L;C, i第一次取樣測得油中某氣體濃度,口 L/L; t 二次取樣時(shí)間間隔中的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間,月.相對產(chǎn)氣速率也可以用來判斷充油電氣設(shè)備內(nèi)部的狀況.總烴的相對產(chǎn)氣速率大于10%寸,應(yīng)引起注意.對總烴起始含量很低的設(shè)備,不宜采用此判據(jù).產(chǎn)氣速率在很大程度上依賴于設(shè)備類型、負(fù)荷情況、故障類型和所用絕緣材料的體積及其老化程度,應(yīng)結(jié)合這些情況進(jìn)行綜合分析.判斷設(shè)備狀況時(shí),還應(yīng)考慮到呼吸系統(tǒng)對氣體的逸散作用.對疑心氣體含量有緩慢增長趨勢的設(shè)備,使用在線監(jiān)測儀隨時(shí)監(jiān)視設(shè)備的氣體增長情況是有益的, 以便監(jiān)視故障開展趨勢.10故障類型的判斷10.1特征氣體法根據(jù)第4章所述的根本原理和表 1所列的不冋故障類型產(chǎn)

40、生的氣體可推斷設(shè)備的故障類型.10.2三比值法10.2.1在熱動力學(xué)和實(shí)踐的根底上,推薦改進(jìn)的三比值法五種氣體的三比照值作為判斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法.改進(jìn)三比值法是用不同的編碼表示三比照值.編碼規(guī)那么和故障類型判斷方法見表10和表11.表10 編 碼 規(guī) 那么氣體比 值 范圍的 編 碼比值范圍C2H 2/C2H4CH/比GH/C2Hv 0.1010> 0.1 v 1100> 1 v 3121> 3222表11故障類型判斷方法編 碼 組 合故障 類 型判斷故 障 實(shí)例 參考C2H2/C2HCH/H2CH/C2H5001低溫過熱低于150 C 絕緣導(dǎo)線過熱,注意 CO和

41、CO的含量,以及CO/CO 值20低溫過熱150300 C分接開關(guān)接觸不良,引線夾件螺絲松動或接頭焯接 不良,渦流引起銅過熱,鐵心漏磁,局部短路,層間 絕緣不良,鐵心多點(diǎn)接地等21中溫過熱300700 C0, 1, 22高溫過熱高于700 C 10局部放電高溫度、高含氣量引起油中低能量密度的局部放電10, 10, 1 , 2低能放電引線對電位未固定的部件之間連續(xù)火花放電,分接抽頭引線和油隙閃絡(luò),不冋電位之間的油中火花放電 或懸浮電位之間的火花放電20, 1 , 2低能放電兼過熱20, 10 , 1, 2電弧放電線圈匝間、層間短路,相間閃絡(luò)、分接頭引線間油 隙閃絡(luò)、引線對箱殼放電、線圈熔斷、分接

42、開關(guān)飛弧、 因環(huán)路電流引起電弧、引線對其他接地體放電等20 , 1, 2電弧放電兼過熱利用三比照值的另一種判斷故障類型的方法,是溶解氣體分析解釋表和解釋簡表見附錄E 提示的附錄 .10.2.2 三比值法的應(yīng)用原那么：a只有根據(jù)氣體各組分含量的注意值或氣體增長率的注意值有理由判斷設(shè)備可能存在故障時(shí), 氣體比值才是有效的,并應(yīng)予計(jì)算.對氣體含量正常,且無增長趨勢的設(shè)備,比值沒有意義.b假設(shè)氣體的比值與以前的不同,可能有新的故障重疊在老故障或正常老化上.為了得到僅僅 相應(yīng)于新故障的氣體比值,要從最后一次的分析結(jié)果中減去上一次的分析數(shù)據(jù),并重新計(jì)算比值 尤其 是在CO和CQ含量較大的情況下.在進(jìn)行比擬

43、時(shí),要注意在相同的負(fù)荷和溫度等情況下和在相同的位 置取樣.c由于溶解氣體分析本身存在的試驗(yàn)誤差,導(dǎo)致氣體比值也存在某些不確定性.利用本導(dǎo)那么所述的方法分析油中溶解氣體結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性見8.6.對氣體濃度大于 10 口 L/L的氣體,兩次的測試誤差不應(yīng)大于平均值的10%而在計(jì)算氣體比值時(shí),誤差提升到20%當(dāng)氣體濃度低于 10 口 L/ L時(shí),誤差會更大,使比值的精確度迅速降低. 因此在使用比值法判斷設(shè)備故障性質(zhì)時(shí), 應(yīng)注意各種可能 降低精確度的因素.尤其是對正常值普遍較低的電壓互感器、電流互感器和套管,更要注意這種情況.10.3 對一氧化碳和二氧化碳的判斷當(dāng)故障涉及到固體絕緣時(shí),會引起CO和

44、CO含量的明顯增長.根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料,固體絕緣的正常老化過程與故障情況下的劣化分解,表現(xiàn)在油中CO和CO的含量上,一般沒有嚴(yán)格的界限,規(guī)律也不明顯.這主要是由于從空氣中吸收的CO、固體絕緣老化及油的長期氧化形成CO和 CO的基值過高造成的.開放式變壓器溶解空氣的飽和量為10%設(shè)備里可以含有來自空氣中的300“ L/L的CO.在密封設(shè)備里,空氣也可能經(jīng)泄漏而進(jìn)入設(shè)備油中,這樣,油中的CO濃度將以空氣的比率存在.經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)疑心設(shè)備固體絕緣材料老化時(shí),一般CO/ CO> 7.當(dāng)疑心故障涉及到固體絕緣材料時(shí)高于200C ,可能CO/CO< 3,必要時(shí),應(yīng)從最后一次的測試結(jié)果中減去上一次

45、的測試數(shù)據(jù),重新計(jì)算比值,以確定故障是否涉及到了固體絕緣.當(dāng)疑心紙或紙板過度老化時(shí),應(yīng)適當(dāng)?shù)販y試油中糠醛含量,或在可能的情況下測試紙樣的聚合 度.10.4 判斷故障類型的其它方法10.4.1 比值 O2/N2一般在油中都溶解有 Q和這是油在開放式設(shè)備的儲油罐中與空氣作用的結(jié)果,或密封設(shè)備泄漏的結(jié)果.在設(shè)備里,考慮到Q和Nb的相對溶解度,油中 Q/N2的比值反映空氣的組成,接近0.5.運(yùn)行中,由于油的氧化或紙的老化,這個比值可能降低,由于O2 的消耗比擴(kuò)散更迅速.負(fù)荷和保護(hù)系統(tǒng)也可影響這個比值.但當(dāng)O2/ Nb< 0.3時(shí),一般認(rèn)為是出現(xiàn)氧被極度消耗的跡象.10.4.2 比值 C2H2/

46、H2在電力變壓器中,有載調(diào)壓操作產(chǎn)生的氣體與低能量放電的情況相符.假設(shè)某些油或氣體在有 載調(diào)壓油箱與主油箱之間相通, 或各自的儲油罐之間相通, 這些氣體可能污染主油箱的油, 并導(dǎo)致誤判 斷.主油箱中CaHa/ Ha> 2,認(rèn)為是有載調(diào)壓污染的跡象.這種情況可利用比擬主油箱和儲油罐的油中溶解氣體濃度來確定.氣體比值和乙炔濃度值依賴于有載調(diào)壓的操作次數(shù)和產(chǎn)生污染的方式通過油或氣 .10.4.3 氣體比值的圖示法利用氣體的三比照值,在立體坐標(biāo)圖上建立的立體圖示法可方便地直觀不同類型故障的開展趨 勢.利用 CH、C2H2和C2H的相對含量,在三角形坐標(biāo)圖上判斷故障類型的方法也可輔助這種判斷.見

47、附錄F提示的附錄.10.5 判斷故障的步驟10.5.1 出廠前的設(shè)備按 9.2 的規(guī)定進(jìn)行比擬,并注意積累數(shù)據(jù).當(dāng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果疑心有故障時(shí),應(yīng)結(jié)合其他檢查性 試驗(yàn)進(jìn)行綜合判斷.10.5.2a運(yùn)行中的設(shè)備 將試驗(yàn)結(jié)果的幾項(xiàng)主要指標(biāo) 總烴、甲烷、乙炔、氫 與表 7 和表 8 列出的油中溶解氣體含量 同時(shí)注意產(chǎn)氣速率, 與表 9 列出的產(chǎn)氣速率注意值作比擬. 短期內(nèi)各種氣體含量迅速增 有的設(shè)備因某種原因使氣體含量基注意值作比擬, 加,但尚未超過表 7和表 8中的數(shù)值, 也可判斷為內(nèi)部有異常狀況； 值較高,b 附錄 F,cd 判斷.e超過表 7 和表 8 的注意值,但增長速率低于表 當(dāng)認(rèn)為設(shè)備內(nèi)部存在

48、故障時(shí),可用 對故障的類型進(jìn)行判斷.對一氧化碳和二氧化碳的判斷按 在氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體的情況下,9 產(chǎn)氣速率的注意值,仍可認(rèn)為是正常設(shè)備.10.1、10.2和10.4所述的方法并參考附錄C附錄E和10.3 進(jìn)行.應(yīng)將繼電器內(nèi)氣樣的分析結(jié)果按第 11 章所述的方法進(jìn)行根據(jù)上述結(jié)果以及其他檢查性試驗(yàn) 電試驗(yàn)和測量微量水分等 的結(jié)果,并結(jié)合該設(shè)備的結(jié)構(gòu)、 的性質(zhì)及部位. 根據(jù)具體情況對設(shè)備采取不同的處理舉措 期安排內(nèi)部檢查,立即停止運(yùn)行等 10.6 充油電氣設(shè)備的典型故障. 如測量繞組直流電阻、 空載特性試驗(yàn)、 絕緣試驗(yàn)、 局部放運(yùn)行、檢修等情況進(jìn)行綜合分析,判斷故障 如縮短試驗(yàn)周期, 增強(qiáng)監(jiān)視,

49、限制負(fù)荷,近典型故障實(shí)例見附錄G提示的附錄.11 在氣體繼電器中的游離氣體上的應(yīng)用在氣體繼電器中聚集有游離氣體時(shí),使用平衡判據(jù).所有故障的產(chǎn)氣速率均與故障的能量釋放緊密相關(guān). 對于能量較低、 氣體釋放緩慢的故障 如低 溫?zé)狳c(diǎn)或局部放電 ,所生成的氣體大局部溶解于油中,就整體而言,根本處于平衡狀態(tài)；對于能量較 大 如鐵心過熱 造成故障氣體釋放較快, 當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí), 可能形成氣泡. 在氣泡上升的過 程中,一局部氣體溶解于油中 并與已溶解于油中的氣體進(jìn)行交換 ,改變了所生成氣體的組分和含量. 未溶解的氣體和油中被置換出來的氣體, 最終進(jìn)入繼電器而積累下來； 對于有高能量的電弧性放電故障,

50、 大量氣體迅速生成, 所形成的大量氣泡迅速上升并聚集在繼電器里, 引起繼電器報(bào)警. 這些氣體幾乎沒 有時(shí)機(jī)與油中溶解氣體進(jìn)行交換,因而遠(yuǎn)沒有到達(dá)平衡. 如果長時(shí)間留在繼電器中,某些組分, 特別是 電弧性故障產(chǎn)生的乙炔, 很容易溶于油中, 而改變繼電器里的游離氣體組分, 甚至導(dǎo)致錯誤的判斷結(jié)果. 因此當(dāng)氣體繼電器發(fā)出信號時(shí), 除應(yīng)立即取氣體繼電器中的游離氣體進(jìn)行色譜分析外, 還應(yīng)同時(shí)取油樣 進(jìn)行溶解氣體分析, 并比擬油中溶解氣體與繼電器中的游離氣體的濃度, 以判斷游離氣體與溶解氣體是 否處于平衡狀態(tài),進(jìn)而可以判斷故障的持續(xù)時(shí)間和氣泡上升的距離.比擬方法是首先要把游離氣體中各組分的濃度值,利用各組

51、分的奧斯特瓦爾德系數(shù)ki ,計(jì)算出平衡狀況下油中溶解氣體的理論值,再與從油樣分析中得到的溶解氣體組分的濃度值進(jìn)行比擬.計(jì)算方法如下：Co,i =ki Cg, i14式中：CO, i油中溶解組分i濃度的理論值,口 L/ L;Cg, i繼電器中游離氣體中組分的i濃度值,口 L/L;k組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù),見表 3.判斷方法如下：a如果理論值和油中溶解氣體的實(shí)測值近似相等,可認(rèn)為氣體是在平衡條件下釋放出來的.這里有兩種可能： 一種是故障氣體各組分濃度均很低, 說明設(shè)備是正常的. 應(yīng)搞清這些非故障氣體的來源 及繼電器報(bào)警的原因. 另一種是溶解氣體濃度略高于理論值, 那么說明設(shè)備存在較緩慢地產(chǎn)生氣體的潛伏 性故障.b如果氣體繼電器內(nèi)的故障氣體濃度明顯超過油中溶解氣體濃度,說明釋放氣體較多,設(shè)備內(nèi) 部存在產(chǎn)生氣體較快的故障,應(yīng)進(jìn)一步計(jì)算氣體的增長率.c判斷故障性質(zhì)的方法,原那么上與油中溶解氣體相同,但是如上所述,應(yīng)將游離氣體濃度換算 為平衡狀況下的