電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)在我局的應(yīng)用--變壓器油色譜在線監(jiān)測(1)

1、    電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)在我局的應(yīng)用-變壓器油色譜在線監(jiān)測(1)    在線監(jiān)測系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)及在實(shí)際中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測 絕緣 色譜 分析 單元 前言 在40 年代,因電網(wǎng)電壓等級低、容量小，電氣設(shè)備發(fā)生故障所帶來的損失和影響不大因此人們采用事故后維修制，即設(shè)備損壞后，停電進(jìn)行維修。此后，電網(wǎng)容量逐漸增大，電壓等級也隨之提高，設(shè)備故障所產(chǎn)生的影響也相應(yīng)增大，因此，從事故后維修制逐漸發(fā)展到預(yù)測性維修制。從50年代起，由于110KV220KV電壓等級的電網(wǎng)已有相當(dāng)規(guī)模，設(shè)備故障所產(chǎn)生的影響也更大，用

2、戶對供電的可靠性求也相應(yīng)提高，于是從預(yù)測性維修制逐漸演變?yōu)榫S修預(yù)防制。在預(yù)測性維修制逐漸演變?yōu)榫S修預(yù)防制的過渡中，人們逐漸探索定期對某些設(shè)備的絕緣停電作非破壞性和破壞性試驗(yàn)研究，逐漸總結(jié)出了對某些設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)試行標(biāo)準(zhǔn)，并逐漸形成了局部預(yù)防性維修體系；從60年代起，各國相繼制定出了比較規(guī)范的停電預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，從而進(jìn)入了預(yù)防性維修制時(shí)代，并將這種觀念一直延續(xù)至今。 進(jìn)入預(yù)防性維修制時(shí)代后，人們逐漸認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)定期停電進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的缺陷和不足。當(dāng)一臺大型電氣設(shè)備的某一元件的絕緣有缺陷時(shí)，往往反映不靈敏，即使整體預(yù)防性試驗(yàn)合格，仍然時(shí)有故障發(fā)生。例如我局1998年站街變206開關(guān)CT在高壓試驗(yàn)中

3、合格，但卻發(fā)生了爆炸的事故。由于現(xiàn)行的預(yù)防性試驗(yàn)電壓太低，無法真實(shí)反映運(yùn)行電壓下的絕緣性能和整個工作情況，因此必需對現(xiàn)行的預(yù)防性維修制進(jìn)行根本的變革，其發(fā)展方向必然是采用在線監(jiān)測及診斷技術(shù)，并探索以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修制。 因我局目前在觀水變電站采用的在線監(jiān)測裝置是重慶大學(xué)高電壓技術(shù)與系統(tǒng)信息監(jiān)測中心研制的變壓器油中六種溶解氣體在線監(jiān)測診斷裝置。所以我們以下主介紹我局這一套油中氣體在線監(jiān)測裝置的使用情況。 在線監(jiān)測診斷裝置在實(shí)際中的應(yīng)用 我局目前在觀水變電站一號主變上采用的在線監(jiān)測裝置是重慶大學(xué)高電壓技術(shù)與系統(tǒng)信息監(jiān)測中心研制的DZJ型電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測裝置。已于2000年3月15日進(jìn)入

4、試運(yùn)行狀態(tài)。 監(jiān)測的原理及方法： 電力變壓器不僅屬于電力系統(tǒng)中最重的和最昂貴的設(shè)備之列，而且也是導(dǎo)致電力系統(tǒng)事故最多的設(shè)備之一，因此，國內(nèi)外不僅定期作以預(yù)防性試驗(yàn)為基礎(chǔ)的預(yù)防性維護(hù)，而且相繼都在研究以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的預(yù)知性維護(hù)策略，以便實(shí)時(shí)或定時(shí)在線監(jiān)測與診斷潛伏性故障或缺陷。變壓器在發(fā)生突發(fā)性事故之前，絕緣的劣化及潛伏性故障在運(yùn)行電壓下將產(chǎn)生光、電、聲、熱、化學(xué)變化等一系列效應(yīng)及信息。對于大型電力變壓器，目前幾乎是用油來絕緣和散熱，變壓器油與油中的固體有機(jī)絕緣材料（紙和紙板等）在運(yùn)行電壓下因電、熱、氧化和局部電弧等多種因素作用會逐漸變質(zhì)，裂解成低分子氣體；變壓器內(nèi)部存在的潛伏性過熱或放電故障

5、又會加快產(chǎn)氣的速率。隨著故障的緩慢發(fā)展，裂解出來的氣體形成泡在油中經(jīng)過對流、擴(kuò)散作用，就會不斷地溶解在油中。同一類性質(zhì)的故障，其產(chǎn)生的氣體的組分和含量在一定程度上反映出變壓器絕緣老化或故障的程度，可以作為反映電氣設(shè)備異常的特征量。 從預(yù)防性維修制形成以來，電力運(yùn)行部門通過對運(yùn)行中的變壓器定期分析其溶解于油中的氣體組分、含量及產(chǎn)氣速率，總結(jié)出了能夠及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障、判斷其是否會危及安全運(yùn)行的方法即油色譜分析法。油色譜分析法是將變壓器油取回實(shí)驗(yàn)室中用色譜儀進(jìn)行分析，不僅不受現(xiàn)場復(fù)雜電磁場的干擾，而且可以發(fā)現(xiàn)油設(shè)備中一些用介損和局部放電法所不能發(fā)現(xiàn)的局部性過熱等缺陷。但常規(guī)的油色譜分

6、析法存在一系列不足之處：不僅脫氣中可能存在較大的人為誤差，而且檢測曲線的人工修正法也會加大誤差，從取油樣到實(shí)驗(yàn)室分析，作業(yè)程序復(fù)雜，花費(fèi)的時(shí)間和費(fèi)用較高，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需；檢測周期長，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏性故障和有效的跟蹤發(fā)展趨勢；因受其設(shè)備費(fèi)用和技術(shù)力量的限制，不可能每個電站都配備油色譜分析儀，運(yùn)行人員無法隨時(shí)掌握和監(jiān)視本站變壓器的運(yùn)行狀況，從而會加大事故率。 對于變壓器油中溶解氣體色譜分析的在線監(jiān)測方法，雖然仍以油中溶解氣體為反映故障的特征量，但它是直接在變壓器現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)油色譜的定時(shí)在線智能化監(jiān)測于故障診斷。 常規(guī)的離線油色譜分析法與在線監(jiān)測法都是分析油中溶解氣體的組分及濃度

7、,本質(zhì)上都與變壓器的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，因此故障診斷的方法應(yīng)有同一標(biāo)準(zhǔn)。雖然各國對油色譜分析的故障診斷方法有所不同，但基本上都以國際電工委員會（IEC）的三比值法為基礎(chǔ)。 重慶大學(xué)高電壓技術(shù)與系統(tǒng)信息監(jiān)測中心綜合比較國內(nèi)外現(xiàn)有離線和在線監(jiān)測裝置的基礎(chǔ)上，經(jīng)過可行性驗(yàn)究，研制出的變壓器油中六種溶解氣體在線監(jiān)測診斷裝置。其原理框圖如下：在線監(jiān)測診斷裝置結(jié)構(gòu)： 1油氣分離單元 油氣分離單元包括：不滲透油只滲透各種氣體的透氣膜，集存滲透氣體的測量管和裝在變壓器本體放油閥上變換氣流通過的六通閥以及電動設(shè)備； 2氣體檢測單元 氣體檢測單元包括：分離混合氣體的氣體離柱及檢測氣體的傳感器，控制氣體分離柱工作溫度的恒

8、溫箱、載氣、繼電器自動控制以及輔助電路設(shè)施；     3微機(jī)控制及診斷單元 微機(jī)控制及診斷單元主由主板、接口板、電源部分以及打印輸出、顯示屬出部分組成。 實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場對六種氣體的長期可靠監(jiān)測，硬件的防干擾措施十分必。下圖是將氣體分離和檢測部分置于控制室，這樣減輕了控制強(qiáng)電部分動作時(shí)電磁場的干擾，采用微機(jī)地（GND）與強(qiáng)電地完全分開的方式，避免了控制系統(tǒng)動作時(shí)地電位上升對微機(jī)系統(tǒng)的不良影響。 在2000年4、5月中對觀水變電站1#主變的高壓試驗(yàn)及離線油化試驗(yàn)結(jié)果表明該主變處于正常狀態(tài)。 下表是2000年4-5月在線監(jiān)測裝置所測得的數(shù)據(jù)：  

9、0;   采樣日期    氫氣    甲烷    乙烷            摘在線監(jiān)測系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)及在實(shí)際中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測 絕緣 色譜 分析 單元 前言 在4 年代,因         本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理

10、餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。    乙烯    乙炔    總烴    診斷結(jié)果    H2     CH4    C2H6     C2H4    

11、; C2H2    2000.4.1    19.6    7.5    5.4    0.1    487.7    33.6    無故障    2000.4.3    24.6

12、0;   6.2    4.2    0.0    562.7    33.1    無故障    2000.4.5    18.7    7.9    4.1    0

13、.0    540.1    32.7    無故障    2000.4.7    21.6    6.6    3.9    0.0    521.1    30.5  

14、0; 無故障    2000.4.8    20.7    7.4    3.8    0.0    504.5    35.5    無故障    2000.4.10    23.7

15、60;   8.2    4.7    0.0    490.3    36.6    無故障    2000.4.12    23.2    6.0    5.6    

16、;0.0    577.9    34.8    無故障    2000.4.14    22.7    7.9    4.5    0.0    567.3    35.2  &

17、#160; 無故障    2000.4.16.    22.4    6.8    4.4    0.0    458.1    33.6    無故障    2000.4.17    22

18、.0    7.7    3.4    0.0    550.1    33.4    無故障    2000.4.19    21.8    7.6    4.3   

19、 0.0    543.3    34.7    無故障    2000.4.21    21.5    8.5    5.3    0.0    637.4    33.3 &#

20、160;  無故障    2000.4.23    21.3    7.4    5.2    0.0    532.3    37.0    無故障    2000.4.25   

21、0;23.0    7.9    4.5    0.0    537.8    32.5    無故障    2000.4.27    27.0    8.9       

22、;     摘在線監(jiān)測系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)及在實(shí)際中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測 絕緣 色譜 分析 單元 前言 在4 年代,因         本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。    6.2    0.0   &

23、#160;624.0    41.1    無故障    2000.4.28    20.8    6.3    4.2    0.0    520.8    32.3    無故障 

24、60;  2000.4.30    23.0    7.3    5.0    0.0    549.5    35.2    無故障    2000.5.3    21.0    

25、;6.5    4.4    0.0    513.7    32.4    無故障    2000.5.7    21.1    6.6    4.5    0.0   

26、; 510.4    32.5    無故障    2000.5.11    20.2    6.3    4.3    0.0    491.6    31.1    無故障 &

27、#160;  2000.5.15    19.8    6.2    4.2    0.0    480.9    30.5    無故障    2000.5.19    19.2   &#

28、160;6.0    4.1    0.0    466.8    29.6    無故障    2000.5.22    18.8    5.9    4.0    0.0  &

29、#160; 454.9    28.8    無故障    2000.5.26    18.2    5.7    3.8    0.0    442.4    28.0    無故障

30、60;   2000.5.30    17.8    5.6    3.7    0.0    430.7    27.3    無故障從以上數(shù)據(jù)可以看出，所測結(jié)果比較穩(wěn)定，得出的結(jié)論和變壓器實(shí)際健康狀況相符。 下表為修試所化驗(yàn)班取樣分析與在線監(jiān)測裝置油分析結(jié)果的對比：  

31、60;  采樣方式 采樣日期 氫氣 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 一氧化碳 總烴 診斷結(jié)果    H2    CH4 C2H6    C2H4    C2H2 CO    自動 2000.4.10 23.7 8.2 4.7 23.7 0.0 490.3 36.6 無故障    人工 2000.4.10 16 9.3 16.1 611 25.4 無故障  &#