變壓器油及應(yīng)用

變壓器油氣相色譜

分析及技術(shù)應(yīng)用

工作背景揚(yáng)子石化公司各裝置生產(chǎn)區(qū)內(nèi)共有油浸式變壓器三百多臺，這些變壓器為各裝置的長期運(yùn)行提供著動力保障，而檢安公司負(fù)責(zé)對這些變壓器的絕緣油進(jìn)行定期取樣、分析，并與歷年的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，在變壓器正常供電的情況下，判別變壓器的運(yùn)行狀況，及早發(fā)現(xiàn)和消除存在的安全隱患，取得了很好的效果。說明

1色譜分析基本原理及試驗設(shè)備在新絕緣油的溶解氣體中，通常除了含有約70%的氮?dú)夂?0%的氧氣以及0.3%左右的二氧化碳?xì)怏w外，并不含有C1C2之類的低分子烴，在經(jīng)過油的處理之后，由于一些油的加熱處理設(shè)備存在死角，可能出現(xiàn)微量的乙烯甚至極微量的乙炔。正常運(yùn)行的變壓器油，由于油和絕緣材料的緩慢分解和氧化，會產(chǎn)生少量的一氧化碳、二氧化碳和微量的低分子烴氣體。和和和和氣體產(chǎn)生情況當(dāng)變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)過熱和放電故障時，變壓器絕緣油和內(nèi)部固體絕緣材料中受熱性效應(yīng)和放電效應(yīng)作用，油中的一氧化碳、二氧化碳、氫氣和微量的低分子烴類氣體產(chǎn)生速度和數(shù)量就會顯著地增加。而在故障的初期，這些氣體的增加并不足以引起瓦斯繼電器的動作，此時，通過分析油中溶解的這些氣體含量和增長速度，就能夠及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的故障，消除隱患，確保變壓器的安全運(yùn)行。氣體分析將變壓器油中的氣體脫出，送入專用的氣體色譜分析儀，對下列組分和含量進(jìn)行分析：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）。分析結(jié)果用油中含有氣體組分的體積百分比表示。工作設(shè)備概況我公司目前使用的是上海海欣色譜儀器有限公司生產(chǎn)的GC-900-SD型專用氣相色譜分析儀，該機(jī)采用三檢測器流程，一次進(jìn)樣，雙柱并聯(lián)，一次分流，最小檢測濃度為：H2≤5×10-6，CO和CO2≤2×10-6，C2H2≤0.1×10-6。

分析結(jié)果及其判斷方法

初步判斷在絕緣油中存在局部放電時，油裂解產(chǎn)生的氣體主要是氫氣和甲烷，當(dāng)故障溫度略高于正常溫度是產(chǎn)生的重要?dú)怏w是甲烷，隨著故障溫度的升高，乙烯和乙烷逐漸增多，在高于1000℃時，如在電弧弧道溫度（3000℃以上）的作用下，油裂解產(chǎn)生的氣體中含有較多的乙炔。如果涉及到固體絕緣材料時，會產(chǎn)生較多的一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w。表1不同故障類型產(chǎn)生的氣體組分

故障類型

主要?dú)怏w組分

次要?dú)怏w組分

油過熱

CH4、C2H4

H2、C2H6

油和紙過熱

H4、C2H4、CO、CO2

H2、C2H6

油紙絕緣中局部放電

H2、CH4、CO

C2H2、C2H6、CO2

油中火化放電

H2、C2H2

油中電弧

H2、C2H2

CH4、C2H4、C2H6

和紙中電弧

H2、C2H2、CO、CO2

CH4、C2H4、C2H6

注：進(jìn)水受潮或油中氣泡可能使氫含量升高。

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》（DL/T596-1996）

運(yùn)行設(shè)備的油中H2與烴類氣體含量（體積分?jǐn)?shù)）超過下列任何一項值時應(yīng)引起注意：總烴含量（CH4、C2H6、C2H4和C2H2四種氣體）大于150×10-6，H2含量大于150×10-6，C2H2含量大于5×10-6。故障類型的判斷

故障類型的判斷

《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》（DL/T722-2000）推薦采用三比值法進(jìn)行故障類型的判斷，基本與IEC599-1978法一致，其編碼規(guī)則和判斷方法如表所示。采用遼三比蘿值法棒進(jìn)行釘故障席類型惜的判壟斷編碼今規(guī)則氣體比值范圍

比值范圍的編碼

C2H2/C2H4C2H2/C2H4C2H2/C2H4﹤0.1000≥0.1～﹤1111≥1～﹤3000≥3111故障狀類型向判斷沿方法編碼組合

故障類型判斷

故障實例（參考

C2H2/C2H4C2H2/C2H4C2H2/C2H4絕緣導(dǎo)線過熱，注意CO、CO2的含量，以及CO2/CO值。

001低溫過熱（低于150℃）

分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間絕緣不良，鐵芯多點(diǎn)接地等。20低溫過熱（低于150～300℃）

21中溫過熱（低于300～700℃）

0，1，22高溫過熱（高于700℃）

高濕度、高含氣量引起油中低能量密度的局部放電。10局部放電引線對電位未固定的部件之間連續(xù)火化放電，分接抽頭引線和油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火化放電或懸浮電位之間的火化放電。

10，10，1,2高能放電引線對電位未固定的部件之間連續(xù)火化放電，分接抽頭引線和油隙閃絡(luò)，不同電位之間的油中火化放電或懸浮電位之間的火化放電。

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)，分接頭引線油隙閃絡(luò)，引線對箱殼放電，線圈熔斷，分接開關(guān)飛弧，因環(huán)路電流引起電弧，引線對其他接地體放電。20,1,2電弧放電兼過熱

變壓娛器油匆氣象衰色譜搞分析局及實點(diǎn)例從2難00仍2年咳10輛月份句通過隊色譜候分析再發(fā)現(xiàn)危煉油劫廠尤戲里卡涼1A配電徐變壓妹器高劣壓引違線螺警絲松堅脫故移障后兼，公些司要騰求對峽生產(chǎn)踢裝置絮的所嘩有變盲壓器稅每年折進(jìn)行娛一次據(jù)色譜飯分析旋。通童過幾容年的掩工作楊開展刻，多股次發(fā)季現(xiàn)了祖運(yùn)行塌變壓糧器存爬在的貴隱患跪，起炭到了賠良好鞋的效死果。公司仇各裝矩置供份配電叼變壓科器大奪部分漂為油干浸式選，共拒計三瓦百多照臺，迅最大伯容量嫁為1夫00涌00輝0kV莖A，出廠訪年限蒼從1胡98店0年福一直仆延續(xù)渡現(xiàn)在妖，其造中1但98旋5年叔前后邪出廠白的變愁壓器啄占了洋相當(dāng)半大的混比例凳，這封部分變格壓器糾一直屋擔(dān)負(fù)蘋著為腦生產(chǎn)割裝置逃供電六的重踏要任處務(wù)，費(fèi)由于荒生產(chǎn)刺裝置屑的長妄周期湊運(yùn)行嶼，變吩壓器埋的定熔期檢毫修得保不到帽保證鉛，因勇此加代強(qiáng)變鄙壓器敲油樣央分析丘工作訂顯得踏尤為畢重要弓。實例儲一允內(nèi)車部連宜接松陷動過半熱20紋02年1持0月芽在對秋煉油罩廠尤淹里卡芝1A配電犯變壓跟器（穴19策88節(jié)年日凱本FU蛇JI產(chǎn)，沖6kV園，2夸00趙0k臣VA透）取樣佳色譜停分析域時，陜?nèi)〉脦乓韵抡袛?shù)據(jù):H2-13CH4-火_31派.2_C2H6-13馳.6C2H4-11賀4.震4C2H2-1.遮0總烴霧-16氧0.煩2CO溪-10總6.尖9CO2-12般33仰.8分析辯數(shù)據(jù)從數(shù)臭據(jù)初納步判逮斷，盡管H2和C2H2含量琴沒有改超過非注意刊值，搖但總烴陰含量散16慢0.依2×1截0-6已超手過注掌意值15抵0×1懲0-6。CO2/C礎(chǔ)O=鋸11賊.5貨﹥7拳，變壓惡器絕晨緣有賠老化有現(xiàn)象暗?？煞胰夹怨?jié)氣體銀總量角為2簽80境.1×1糠0-6，小奧于1閥00肌0×1奮0-6，但課檢測尾出C2H2，應(yīng)引俊起重岡視。處理鬼結(jié)果按照辨三比予值法亂，C2H2/C2H4=0.刊00熄9，盼CH4/H2=2.采4，待C2H4/C2H6=8.毒4，編碼絡(luò)為0濫22彈，為沉高溫繞過熱耕（高席于7璃00故℃）族，吊矮芯檢買查發(fā)瓶現(xiàn)變匠壓器高壓仿引線墻螺絲遷完全眉松脫右，連劍接端認(rèn)子發(fā)辣熱變眉色，邁與分災(zāi)析結(jié)純論一戚致。H2和C2H2含量肅不高括，說標(biāo)明發(fā)助熱時斗間不園長，朱沒有駐發(fā)生鋪放電修和閃欺絡(luò)，蠢所幸爐發(fā)現(xiàn)烏及時平，沒誦有造姥成故要障擴(kuò)較大。實例吼二固定辦螺栓獅松動生造成勺鐵心偷接地20飄04年1綱2月班在對駝烯烴通廠3鑼12肚變電克所#龍3配鵝電變秩壓器只(1坐98躲6年緞福州減產(chǎn),旦6kV婚，1莫60土0k炮VA京)取樣邁色譜近分析掙時，乓取得刊以下纏數(shù)據(jù)糊:H2-13CH4-貧_53俱.7_C2H6-38毛.8C2H4-28粱6.周4C2H2-0.攏4總烴思-37貫8.藥3CO變-13閃4.朵0CO2-12鍵47暮4.爺7分析地數(shù)據(jù)從數(shù)斗據(jù)初謝步判出斷，盡管H2和C2H2含量那也沒短有超腔過注嘆意值徐，但總烴螞含量篇達(dá)到琴37摸8.燥3×1辜0-6已明湊顯超簡過注判意值15亡0×1土0-6。CO2/C扣O=培93極，遠(yuǎn)遠(yuǎn)兔大于財7，叛變壓睡器絕嗽緣有剩嚴(yán)重享老化葵現(xiàn)象合。可習(xí)燃性蔥氣體逃總量疏為5迎26關(guān).3×1姓0-6，小際于1揀00狹0×1坐0-6，但蟻檢測柔出C2H2，也應(yīng)切引起刊重視溉.處理璃結(jié)果按照壺三比切值法舌，C2H2/C2H4=0.少00蚊1，附CH4/H2=4.況1，倡C2H4/C2H6=7.拐4，編碼劇為0煙22松，為詳高溫伙過熱尋（高腎于7與00渾℃）瞧，對史該變點(diǎn)壓器漁進(jìn)行嶄吊芯勒檢查宏，檢渾查發(fā)惕現(xiàn)該絨變壓息器鐵惹芯固巾定螺浩栓脫執(zhí)落，吐與變理壓器務(wù)的外叔殼相登連，章屬鐵像心多用點(diǎn)接痰地，炕環(huán)流掛造成黑鐵芯逝接地介發(fā)熱隸，致看使總間烴超戒標(biāo)。法如不龜及時偏進(jìn)行怎處理隙，將局損壞胸變壓夸器鐵心芯，縫危及撈變壓架器的獅安全扇運(yùn)行躁。經(jīng)貢過檢凍修人咳員對印固定才螺栓喬加固跑處理冬，排繁除故損障，奔變壓飯器檢辭查試籠驗合種格后茂，重術(shù)新投雨入運(yùn)鹽行。實例去三制造尖遺留才的鐵符釘造幫成鐵民芯接順地最典薯型的測實例離是1殖99府3年伯聚丙黎烯總換降#蘿2主哄變色炭譜分喪析和滑處理捉。在壘19脖91棍年前吼后該伶變壓央器多吩次輕們瓦斯亭繼電盈器動吩作，窯19尊93訂年公迎司對魔其油福樣分盒別由律檢安杏公司邁和江僻蘇省傳電力叢試驗房誠研究拖所進(jìn)嚇行色露譜分版析，駝結(jié)果區(qū)如下傲所示繞。數(shù)據(jù)歸比較試驗搶所數(shù)粉據(jù):H2-52關(guān)6.捉2CH4-舌_68奔2.悼6_C2H6-62紫.9C2H4-11鍵62箱.9C2H2-52掘.4總烴輛-19無60陰.8CO士-36踢4.紗8CO2-25癢11丟.7檢安公司乎數(shù)據(jù)囑:H2-70現(xiàn)0.事37CH4-汗_66棚8.亡7_C2H6-10潤9.葉5C2H4-11約50撿.5趣6C2H2-76允.8掏6總烴宜-20農(nóng)05備.6燭2CO摔-45廁1.錯34CO2-29帳15柿.3蟲5從數(shù)友據(jù)初雁步判干斷，總烴眠、H2和C2H2含量討都明顯爽超過造注意達(dá)值，且說明習(xí)變壓堅器內(nèi)陸部存淚在故觸障?？梢暼夹詣驓怏w浸含量郊也達(dá)諷到異逝常值柏，必肯須對電變壓率器進(jìn)碌行吊童芯檢材查。使用尤檢安帖公司遍測試出的數(shù)尊據(jù)，毒按照封三比半值法作，C2H2/C2H4=0.汪06逃7，兔CH4/H2=0.緩95置，C2H4/C2H6=10鹿.5戒，編碼辱為0庸22衰或0除12俘，均咱屬于叢高溫斬過熱愚（高捧于7蜻00倆℃）慣。進(jìn)汽一步揉通過昌試驗揭確定卷為鐵屆芯多止點(diǎn)接衫地故挽障。繡吊芯孔后查帳到一遭根5輛0mm的鐵誼釘靠裝在A相繞切組底嘴部鐵辣芯與蔥底座而之間味形成權(quán)鐵芯等直接寫接地扔。檢測匯中值著得注寄意的怖問題產(chǎn)氣盞率-樣--缺--孔--百-預(yù)防勿性試心驗規(guī)下程規(guī)欣定烴熱類氣礎(chǔ)體總圓和的鳳產(chǎn)氣峰速率康大于逮0.淺5ml蛇/h隊（密封夠式）陵，或稿相對洋產(chǎn)氣與速率勢大于依10旬%/纖月則灘認(rèn)為圓設(shè)備國有異邊常，扁在必商要時口縮短決周期耽進(jìn)行典追蹤瓦分析近。檢測記中值料得注秒意的傍問題檢測經(jīng)周期齊--鉛--辯-運(yùn)行鉤中的贈22華0kV變壓工器和作12磚0MV獸A及以淋上的公發(fā)電太廠主幕變壓謀器每帳6個林月應(yīng)戲進(jìn)行飾油色姐譜分禍析，投其余暫8MV苦A及以須上的壇變壓暮器為基1年虧進(jìn)行列一次證油色魔譜分飛析，峰8MV鍬A以下借的油唱浸式替變壓烤器自群行規(guī)麗定檢測榜中值耳得注層意的級問題全密暑封變奴壓器H2含量鴉高--裝-該現(xiàn)瓶象原粘因為惹變壓述器制占造后釋未及醉時安艦裝附溉件，芽造成憶變壓腰器油譽(yù)受潮頭以及埋新油喊中殘箏留氣卷泡.梁使H2含量詞升高燙，通右過近嫌幾年喘來我帽們對夕該現(xiàn)掩象的犧跟蹤馬檢測粥發(fā)現(xiàn)聲，在永運(yùn)行貫過程柄中，擦并未碑出現(xiàn)H2的持賴?yán)m(xù)增周長.檢測濃中值餅得注迎意的案問題變壓妹器進(jìn)聾水受默潮--疊--20咸05年7掠月，跑熱電您廠0投3號煤廠高村變（翻沈陽據(jù)變壓栗器廠僻產(chǎn)，舒35kV柳，1宋60胃00俗kV爸A）準(zhǔn)備機(jī)由備惰用投難入運(yùn)終行，胞在進(jìn)網(wǎng)行投書運(yùn)前短試驗督時，貌發(fā)現(xiàn)杏數(shù)據(jù)置不合熟格，在準(zhǔn)林備進(jìn)顯行油鄰取樣擠分析午過程哨中，鹿已發(fā)果現(xiàn)油榮中大劑量進(jìn)罵水，罷已無載法正剛常取統(tǒng)樣，乓隨后截對變飾壓器信吊芯耀檢查小，發(fā)芒現(xiàn)油閱枕處禽密封己墊損憑壞，醫(yī)大量合進(jìn)水敞，變虎壓器磨線圈貞和鐵音芯已器受潮慈，必泊須進(jìn)票行烘被干處鼠理。檢測漁中值掃得注龍意的得問題經(jīng)過恒長時蠟間的州大型隸烘箱漢烘烤拌，試疾驗數(shù)臣據(jù)才季合格蔑，后栽變壓絞器重挽新安纖裝。久但近庫期分湯析數(shù)端據(jù)顯婦示,跟其氫氣胃含量慰又有塑所增狼長,縫三個勢月的康數(shù)值始分別徑為1覺0-違-3竄9—千13彎8,州經(jīng)分軍析,箏變壓歷器內(nèi)嫌部水錄分不爺能完協(xié)全烘拐干,鐘造成梯