油浸式變壓器油中氣體分析CO異常課件

1、油浸式變壓器油中氣體分析CO異常廖家宏 瑞晶電子/廠務(wù)工程部 2010/9/28油中氣體分析概述說(shuō)明:油中氣體分析功能說(shuō)明Rexchip R1 電力架構(gòu)與MTR負(fù)載狀況說(shuō)明檢視規(guī)範(fàn)管制值:IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC與本廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較本廠油中氣體分析檢視:CO異常增生初期CO生成的因素分析手法糠醛分析改善後追蹤:停機(jī)內(nèi)檢CO增生率檢查加強(qiáng)散熱後比對(duì)結(jié)論 and Q & ASUMMARY油中氣體分析概述說(shuō)明:油中氣體分析功能說(shuō)明Rexchip R1 電力架構(gòu)與MTR負(fù)載狀況說(shuō)明檢視規(guī)範(fàn)管制值:IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC

2、與本廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較本廠油中氣體分析檢視:CO異常增生初期CO生成的因素分析手法糠醛分析改善後追蹤:停機(jī)內(nèi)檢CO增生率檢查加強(qiáng)散熱後比對(duì)結(jié)論 and Q & A:SUMMARY1-1 油中氣體分析概述: 油浸式變壓器於運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)伴隨產(chǎn)生氣體，這些氣體可能因正常的 老化而少量生成，更有可能是因故障而產(chǎn)生大量氣體或高能量之氣體，根 據(jù)所呈現(xiàn)的氣體種類及濃度，經(jīng)由換算即可推斷變壓器故障的肇因，絕緣 油一般分析九種氣體：氫、氧、氮、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化 碳、二氧化碳等。 主要出現(xiàn)之氣體 故障類別 1.氫、乙炔 油中電弧 2.氫、(甲烷少量) 油中電暈 3.乙烯、(甲烷、乙烷少量) 油過(guò)熱 4

3、.一氧化碳 絕緣材料過(guò)熱 5.氫、甲烷、乙烯、乙炔 初期過(guò)熱，而後惡化為電弧 6.氫、乙炔、一氧化碳、二氧化碳 固體絕緣材料的電弧 7.氫、甲烷、乙烯、一氧化碳、 二氧化碳 絕緣材料或其附近的過(guò)熱 8.甲烷、乙烯 正常老化 9.氧 空氣滲入1-2 瑞晶R1廠電力架構(gòu)與負(fù)載狀況:161KV GIS主變電站 GCB-R12000主變壓器#2臺(tái)電架空線路轉(zhuǎn)地下線路供電特高壓氣體絕緣開(kāi)關(guān)GIS臺(tái)電電源161KV(山、海線)161/22.8KV 75MVA 主變壓22.8KV 開(kāi)關(guān)設(shè)備主變壓器#1主變電站 GCB-R1100022.8KV 開(kāi)關(guān)設(shè)備161/22.8KV 75MVA 主變壓變壓器負(fù)載相當(dāng)平

4、均油中氣體分析概述說(shuō)明:油中氣體分析功能說(shuō)明Rexchip R1 電力架構(gòu)與MTR負(fù)載狀況說(shuō)明檢視規(guī)範(fàn)管制值:IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC與本廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較本廠油中氣體分析檢視:CO異常增生初期CO生成的因素分析手法糠醛分析改善後追蹤:停機(jī)內(nèi)檢CO增生率檢查加強(qiáng)散熱後比對(duì)結(jié)論 and Q & A:SUMMARY2-1 IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC 規(guī)範(fàn)比較根據(jù)IEC60599對(duì)全球15個(gè)個(gè)別系統(tǒng),超過(guò)15,000臺(tái)電力變壓器長(zhǎng)期追蹤，得到各氣體典型濃度，CO正常值約在540900PPM。再進(jìn)一步根據(jù)IEEE的檢測(cè)建議值

5、比對(duì)，CO正常濃度約小於350PPM。根據(jù)臺(tái)電現(xiàn)行161KV變壓器油中氣體分析基準(zhǔn)來(lái)看，CO正常濃度約小於300PPM。若依據(jù)變壓器製造廠以及使用區(qū)域環(huán)境狀況來(lái)看，以本廠應(yīng)參考臺(tái)電的基準(zhǔn)較適合。 IEC60599 90%電力變壓器典型氣體濃度表 單位L/LTR次要形式H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2無(wú)OLTC6015040110509060280350540900510013000連通OLTC7515035130507011025080270400850530012000 狀態(tài) TPC 161kv變壓器油中氣體分析基準(zhǔn) 單位PPMH2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 CO T

6、DCG TDCG （PPM/年）注意100150150100Trace 300650250異常20030030020015600130060由上表可以看出本廠僅有CO值大於TPC以及IEEE的管制值。除了CO以外的特徵氣體無(wú)明顯增生。2-2 與本廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較油中氣體分析概述說(shuō)明:油中氣體分析功能說(shuō)明Rexchip R1 電力架構(gòu)與MTR負(fù)載狀況說(shuō)明檢視規(guī)範(fàn)管制值:IEEE C57.104-91 & IEC 60599 & TPC與本廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較本廠油中氣體分析檢視:CO異常增生初期CO生成的因素分析手法糠醛分析改善後追蹤:停機(jī)內(nèi)檢CO增生率檢查加強(qiáng)散熱後比對(duì)結(jié)論 and Q & A:SUM

7、MARY3-1.1 CO異常增生初期TPC CO管制值:300PPMIEEE Std C57.104-91管制值:350 PPM增生率異常攀昇3-1.2 增生率分析氣體增生率計(jì)算公式: 3-2 CO生成的因素殘留物木炭 木材H2、CO2、CO、CH4焦油、醋酸氣體 乾餾揮發(fā)物液體 (加熱)(木煤氣)CO怎麼來(lái)的 ?氣體增生情況模擬在正常情況時(shí)負(fù)載率沒(méi)有太大變化之下，氣體增生情形如黑色線，反之若問(wèn)題點(diǎn)一直存在如紅色線。 若只有一個(gè)問(wèn)題點(diǎn)存在時(shí)，勢(shì)必key gas會(huì)為一特定比例，隨時(shí)間增加。3-3.1分析手法GasT3-3.2分析手法確認(rèn)檢查數(shù)據(jù)的正確性更改取樣頻率追蹤委請(qǐng)第三公正單位協(xié)助取樣分析

8、變更取樣方式交叉比對(duì)針筒式取樣3-3.3分析手法根據(jù)杜南保比值法檢視檢視歷史數(shù)據(jù)各氣體在TDCG相對(duì)比例取自三菱電機(jī)技報(bào)，變壓器之預(yù)防保養(yǎng)技術(shù)，Vol.66No121992。 杜南保比值是跟各特徵氣體占TDCG的比例特徵來(lái)觀察故障類型。由上表得知本廠歷年CO/TDCG都是90%以上。比對(duì)杜南保比值法此為過(guò)熱纖維質(zhì)的特徵比例。導(dǎo)致絕緣紙過(guò)熱的因素絕緣紙劣化之因子有熱、水分、氧。內(nèi)部熱流循環(huán)不良，造成局部過(guò)熱。本廠歷年油品含水量 30KV為正常 3-3.4分析手法油品分析結(jié)果含水率皆小於25PPM ，無(wú)含水率過(guò)高之虞。油品介電強(qiáng)度皆大於30KV，代表油品無(wú)劣化的可能。3.4 糠醛分析確認(rèn)絕緣紙狀況

9、 絕緣紙劣化所產(chǎn)生的生成物包含了有機(jī)酸、水分、碳酖(calbonyl) 、乙醚 (ether)、乙醛、糠醛等物質(zhì)，若絕緣紙真的劣化，那勢(shì)必可以利用糠醛分析來(lái)檢驗(yàn)之。異常值為4000 PPB檢視檢查項(xiàng)目還有哪裡有問(wèn)題?油品含水量 OK 油品介電強(qiáng)度 OK糠醛分析 OKPD檢測(cè) OK可以確認(rèn)CO的確是過(guò)高，異常增生。唯一點(diǎn)尚未查證，內(nèi)部局部過(guò)熱 。 開(kāi)蓋檢查重點(diǎn)一次側(cè)套管以及二次側(cè)接線箱，檢查接點(diǎn)是否有鬆動(dòng)。內(nèi)部絕緣紙是否有受熱破壞而變色的情形 。油中氣體分析概述說(shuō)明:油中氣體分析功能說(shuō)明Rexchip R1 電力架構(gòu)與MTR負(fù)載狀況說(shuō)明檢視規(guī)範(fàn)管制值:IEEE C57.104-91 & IEC

10、60599 & TPC與本廠檢驗(yàn)數(shù)據(jù)比較本廠油中氣體分析檢視:CO異常增生初期CO生成的因素分析手法糠醛分析改善後追蹤:停機(jī)內(nèi)檢CO增生率檢查加強(qiáng)散熱後比對(duì)結(jié)論 and Q & A:SUMMARY4-1.1停機(jī)內(nèi)檢開(kāi)一次側(cè)套管檢查接點(diǎn)與絕緣紙 並蓋上透明PVC膠膜防止灰塵污染一次側(cè)檢查4-1.2 停機(jī)內(nèi)檢發(fā)現(xiàn)密封墊有受熱變形的情形 開(kāi)二次側(cè)接線箱檢查 於檢查螺絲磅數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)螺絲鬆動(dòng)(紅圈處) 內(nèi)部絕緣紙檢查(絕緣紙顏色較深) 二次側(cè)檢查友廠絕緣紙劣化實(shí)際照片4-1.3 停機(jī)內(nèi)檢可以看到絕緣紙變成深咖啡色絕緣紙顏色比較一次側(cè)絕緣紙檢查 二次側(cè)絕緣紙檢查 友廠絕緣紙劣化照片 4-1.4 停機(jī)內(nèi)檢絕緣紙顏色比較比較結(jié)果絕緣紙顏色深度一次側(cè)二次側(cè)友廠劣化。一次側(cè)受熱程度小於二次側(cè)。因二次側(cè)螺絲鬆動(dòng)造成局部過(guò)熱，由此可以看出端倪。4-2 CO增生率檢查CO增生率確實(shí)穩(wěn)定了，且半年內(nèi)僅增加3PPM 。其他特徵氣體並無(wú)明顯增加。濾油後油中氣體分析數(shù)據(jù)MTR 油溫比較4-3.1加強(qiáng)散熱後比對(duì)MTR#2未加強(qiáng)散熱MTR#1加強(qiáng)