用油色谱分析方法检测变压器故障
- 格式:pdf
- 大小:330.65 KB
- 文档页数:4
变压器油色谱分析及故障判断
变压器油色谱分析是一种常用的变压器故障判断方法,它通过分析变压器油中的有机和无机成分,来判断变压器的运行状况和可能存在的故障。
变压器油色谱分析主要是通过将变压器油样品进行化学分离和定性分析,以及对分离得到的有机化合物进行定量分析,来得到变压器油中存在的有机和无机成分的含量和相对变化情况。
在变压器油中,常见的有机成分主要包括酚类化合物、醛类化合物、酮类化合物、苯类化合物等。
这些有机成分的存在可以表明变压器可能存在绝缘材料老化、绝缘层击穿、过热等故障情况。
而无机成分主要包括金属元素和硫元素等。
金属元素的含量可以反映变压器内部的绝缘层、线圈等元件的磨损程度。
硫元素的含量则可以表明变压器内部可能存在绝缘材料的硫化反应,这是一个常见的变压器故障情况。
通过对变压器油样品进行色谱分析,可以通过分析有机和无机成分的含量和相对变化情况来判断变压器的运行状况和可能存在的故障。
如果发现变压器油中有机成分的含量和相对变化较大,可以判断变压器的绝缘材料可能存在老化、击穿等故障情况。
如果发现变压器油中金属元素和硫元素的含量较高,可以判断变压器内部的元件可能存在磨损和硫化等故障情况。
利用色谱分析诊断变压器内部存在故障摘要:运用色谱分析技术判断变压器故障,本文根据变压器油产生的气体组分及比值来判断变压器故障类型及故障点。
由油气体的总烃值对该变压器的故障类型及故障点进行判断,诊断了变压器内部潜伏性的故障,证实了色谱分析预测、判断变压器故障的有效性。
关键词:变压器油气体色谱分析诊断引言目前,国内电力系统使用的大型变压器多为油浸式变压器,其内部变压器油和固体绝缘材料由于受电场、热、湿度、氧等因素的影响,会逐渐老化、分解,产生少量的氢、低分子烃类气体、一氧化碳和二氧化碳等气体,且大部分溶解在油中。
当变压器内部存在潜伏性故障或故障加剧时,油中溶解气体数量会相应增加,最终造成瓦斯保护动作。
显然,故障气体的组成、含量和产气速率是诊断变压器故障存在、发展以及故障性质的重要依据,通过分析溶解于绝缘油中各种气体的组分和含量,能发现变压器内部存在的局部过热或局部放电等潜伏性故障,为作出变压器的故障判断提供可靠的依据。
1.变压器油色谱分析的方法将变压器油中逸出的气体尽快转移到储气瓶中,并尽快分析。
分析对象为CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2及H2等7种气体。
通常总烃包括CH4(称C1)和C2H6、C2H4、C2H2(此3气体称C2)4种气体的总和;在各电压等级下,Φ1(C1+ C2)和Φ2(H2)在正常情况下的均值为150×10-6;Φ3(C2H2)在正常情况下,当电压大于等于330KV或小于220KV时,其值分别为1×10-65×10-6。
当运行变压器油中总烃气体的体积分数超过150×10-6;或乙炔气体的体积分数超过5×10-6或氢气的体积分数超过150×10-6时,应引起注意,但并不说明此时变压器肯定有故障。
2.变压器故障状态的判断2.1.1.特征气体法判断:当判断变压器内部可能存在潜伏性故障时,故障下产气的特征是诊断故障性质的又一个依据,可据此初步判断故障的性质。
变压器油色谱分析及故障判断变压器的正常运行离不开润滑油的保护。
而随着变压器使用时间的增长,油的基础性质、化学成分等特性也会发生变化,进而影响了变压器的运行情况。
因此,对变压器油进行色谱分析及故障判断,可以帮助工程师及时发现和解决潜在的问题,确保变压器的正常运行。
变压器油中的有机化合物数量较多,因此色谱分析能够更全面、准确地判断变压器油的质量情况。
常见的色谱分析方法包括气相色谱(GC)和液相色谱(LC)。
其原理在于,将油样品分离成各种有机化合物,并通过检测不同化合物的峰值,分析出它们的种类、含量、分布情况。
变压器油色谱分析指标包括铜、铁、砷、水分、气体等指标。
其中,铜、铁含量的上升,往往意味着变压器内部存在过度放电的现象;砷和气体的含量高,意味着变压器内部存在击穿或者加热的现象;水分的含量高,则表明变压器密封不良或者油路存在泄漏;综合分析这些指标,可以有效的检测变压器的内部情况,尤其是在早期发现潜在故障,有助于延长变压器寿命。
在变压器故障判断时,我们应该针对不同的故障种类,选择不同的判定方法。
例如,如果发现变压器内部有淤积物,首先需要对油样进行色谱分析,确定淤积物的种类。
对于含有铜和铁等金属元素的淤积物,往往是由于变压器内部绕组过度放电,导致线圈内部铜丝股断裂。
此时需要对变压器进行分解检修,修复绕组中的断股。
如果淤积物中含有大量的热解油,这可能是变压器内部存在过载运行的现象,需要检测变压器内部的散热系统,改善冷却条件。
总之,变压器油色谱分析及故障判断是保证变压器长期稳定运行的重要手段。
合理应用这些方法,可以帮助工程师及时发现和解决变压器内部潜在的问题,最终提高变压器寿命,降低故障率,从而保障电网的稳定运行。
变压器油色谱三比值法
首先,让我们来了解一下变压器油色谱三比值法的原理。
这种
方法基于变压器油中不同气体和颗粒物的比值,通过比较这些比值
与标准值,来判断变压器油中是否存在异常情况。
通常包括氢气/甲
烷比值、乙烯/乙炔比值和乙炔/乙烯比值。
氢气/甲烷比值用于评估变压器油中的热故障,因为在高温下,
油中的甲烷会逐渐转化为氢气。
乙烯/乙炔比值则用于检测变压器油
中的放电故障,因为放电会导致乙炔生成乙烯。
最后,乙炔/乙烯比
值通常用于评估变压器油中的热故障和放电故障的综合情况。
这种方法的优点在于可以通过比较不同比值的变化,综合评估
变压器油中的故障情况,提高了故障诊断的准确性。
同时,这种方
法也比较简单易行,可以在实验室或现场进行。
然而,需要注意的是,变压器油色谱三比值法也有一些局限性。
比如,对于不同型号的变压器油,标准值可能会有所不同,因此在
实际应用中需要谨慎选择标准值。
另外,这种方法也无法直接定量
测量油中的气体和颗粒物的浓度,只能作为一种辅助手段来使用。
总的来说,变压器油色谱三比值法是一种常用的检测方法,可以帮助工程师及时发现变压器油中的故障和污染物,从而采取相应的维护措施,延长变压器的使用寿命。
变压器油色谱分析及故障判断变压器作为电力系统中重要的设备,在运行过程中需要使用绝缘油来保证其正常运行,同时也需要通过对变压器油进行色谱分析来判断设备是否存在故障。
本文将从变压器油色谱分析的基本原理、常见的色谱分析技术以及通过色谱分析判断变压器故障等方面进行分析介绍。
一、变压器油色谱分析的基本原理变压器油色谱分析是通过检测变压器油中的各种化学成分,以及这些成分的含量和分布情况,来判断变压器的运行状态是否正常,以及是否存在潜在的故障隐患。
变压器油中的化学成分主要包括烃类、脂肪醇、芳烃、芳香烃、有机酸和其它杂质等。
通过对这些成分的检测和分析,可以获得变压器油的化学组成和其运行状态的信息。
二、常见的色谱分析技术对变压器油进行色谱分析常见的技术主要包括气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、红外光谱(IR)、质谱(MS)等。
这些技术都有各自的特点和适用范围。
1. 气相色谱(GC)气相色谱是一种对气体和液体中的化合物进行分离和分析的技术,它主要用于对变压器油中的有机成分进行分析。
通过气相色谱可以获得变压器油中各种有机成分的含量和分布情况,如烃类、脂肪醇、芳烃等。
三、通过色谱分析判断变压器故障通过对变压器油进行色谱分析可以获得大量的化学信息,这些信息可以帮助我们判断变压器的运行状态是否正常,以及是否存在潜在的故障隐患。
1. 温度异常变压器在运行过程中,如果发生内部局部放电、过载、短路等故障,会导致变压器油中的有机成分的含量和分布发生变化,通过对变压器油进行色谱分析可以获得这些化学成分的含量和分布情况,从而判断变压器是否存在故障。
四、结语变压器油色谱分析是一种重要的变压器监测技术,通过对变压器油进行色谱分析可以获得大量的化学信息,从而帮助我们判断变压器的运行状态是否正常,以及是否存在潜在的故障隐患。
在变压器运行过程中,我们应当充分利用色谱分析技术,对变压器油进行定期的检测和分析,及时发现并排除变压器的故障,确保电力系统的安全稳定运行。
变压器油色谱分析及故障判断变压器是电力系统中不可缺少的一种电气设备,而变压器油则是变压器正常运行的重要保障。
变压器油具有绝缘、冷却、润滑、防腐等多种功能,因此对变压器油的质量及其变迁情况进行监测和分析,对于变压器的安全运行与延长变压器的使用寿命具有重要意义。
变压器油的变质通常表现为化学性质和物理性质的变化。
其中,油的颜色变化是变质的常见表现之一,因此常常采用油色谱分析的方法来分析变压器油的质量。
油色谱分析首先要进行油样的采集和制备,采样时开盖的变压器槽内应挑用自变压器正常工作的自然油。
若变压器的油位较低,则采用标准壶将油从油箱中加至标准线以上的油位。
采样前应将取样工具充分洗刷并晾干,以免污染被采样的油液。
采样时要避免过程中产生气泡,若产生气泡,则在油样理化分析时,水分和气体带入样品后,会影响结果的可靠性。
制备过程应遵循一定的流程,包括对油的清洗、干燥和过滤等环节,以保证分析的准确性。
制备好的油样首先要进行物理及化学分析,包括油的酸值、含水量等数据的测定。
油色谱分析仪通常分为两种类型:气相色谱(Gas Chromatography,GC)和液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)。
其中,HPLC色谱法主要用于分析变压器油中的腐蚀产物,并可准确测量腐蚀物的含量,可用于分析铜,铝,锌和铁等金属元素,以及其他浸入油中的各种有机化合物,如酚,酮,酸,酽,胺和醇等。
而GC色谱法则可以比较准确地检测出变压器油中的气体,如H2和CH4,同时也可以测定不同类型油的物理和化学性质的比较。
油色谱分析可以通过色谱图进行故障判断。
其中,铜酞菁色谱图是判断铜元素是否超标的关键。
如果铜的含量超标,则油中含有铜的氧化产物或氧化铜酞菁等化合物。
此外,铁、铝和锌等元素的多种组合也会形成不同的色谱峰。
如果变压器油中的酸值上升,则会形成钠、钾、钙等元素的沉淀,很可能导致变压器老化和故障,因此应高度重视。
变压器油色谱分析及故障判断变压器是电力系统中重要的设备之一,其功能是通过变换电压的方式实现电能传输与分配。
变压器在运行过程中需要使用变压器油来进行冷却、绝缘和隔离等功能。
变压器油的性质对变压器的正常运行起着至关重要的作用。
变压器油的色谱分析是一种常用的方法,通过对变压器油中化学成分的分析判断变压器的运行状态,及时发现问题并进行维护,保证变压器的安全运行。
一、变压器油的作用1.冷却作用变压器油在变压器内部流通循环,起到冷却变压器内部绕组的作用,保证变压器正常运行温度。
2.绝缘作用变压器油具有良好的绝缘性能,可以隔离绕组和地面之间的电气设备,保证变压器的运行安全。
3.隔离作用变压器油可以有效地隔离空气和水分子的侵入,防止绕组和铁心产生腐蚀和氧化。
二、变压器油的色谱分析变压器油的色谱分析是通过对变压器油抽样后的化学成分进行分析和测试,判断变压器的运行状态和可能存在的故障。
1.色谱分析的原理变压器油中的化合物会因为热量、氧化和金属的影响而产生分子的裂解,生成一系列的化合物,这些化合物会导致变压器油的颜色发生变化。
通过对变压器油中颜色的变化进行定量分析,可以判断变压器油是否正常。
2.色谱分析的参数色谱分析主要关注变压器油中的某些特定成分,如含水量、含气量、含铜量、含铁量等。
这些参数反映了变压器油的绝缘性能、氧化程度和金属杂质的含量,可以判断变压器的运行状态。
3.色谱分析的方法色谱分析主要通过实验室中的专业设备进行,包括色谱仪、光谱仪、质谱仪等,通过这些设备对变压器油样品进行化学成分的定量分析,得出变压器油的色谱分析报告。
四、变压器油色谱分析的应用变压器油色谱分析是变压器维护管理的重要方法之一,可以通过对变压器油进行定期的色谱分析,监测变压器的运行状态,及时发现问题并进行维护。
变压器油色谱分析还可以用于对新变压器的接受检验,为保证新变压器的质量提供依据。
变压器油色谱分析及故障判断变压器油是变压器重要的绝缘介质和冷却介质,通过监测变压器油的色谱可以及时发现变压器的内部故障,确保变压器的安全运行。
本文将介绍变压器油色谱分析的原理、方法以及故障判断的相关知识。
一、变压器油色谱分析的原理变压器油色谱分析是通过检测变压器油中的有机物质和气体成分,对变压器的运行状态进行评估和监测。
其原理是利用油中有机物质和气体成分的种类、含量、比例等信息,来判断变压器的运行状态和可能存在的故障。
变压器油色谱分析的主要原理包括气相色谱(Gas Chromatography, GC)和液相色谱(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)两种方法。
气相色谱主要用于检测变压器油中的气体成分,如甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等;液相色谱则主要用于检测变压器油中的有机物质成分,如苯、酚、醚、醇等。
1. 样品采集:首先需要采集变压器油样品,一般可以通过变压器油位计或油温计的取样孔进行采样。
在采样之前需要确保取样容器和工具的清洁,以避免外部杂质的污染。
2. 样品制备:将采集到的变压器油样品进行预处理,包括脱水、脱气等操作。
脱水可以通过加热和真空脱水的方式进行,脱气则可以通过超声波或真空抽滤的方式进行。
3. 色谱分析:将预处理后的变压器油样品进行气相色谱和液相色谱分析。
通过色谱仪器可以得到变压器油中的有机物质和气体成分的含量、种类、比例等信息。
1. 气体成分分析:变压器油中的气体成分主要包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等。
当油中的气体含量超过正常范围时,通常表明变压器内部存在故障,如油纸绝缘的老化、局部放电等。
气体的种类和比例也可以帮助判断故障的类型和位置。
2. 有机物质分析:变压器油中的有机物质主要包括苯、酚、醚、醇等。
这些有机物质的含量和种类也可以反映变压器的运行状态和可能存在的故障。
苯和酚的含量增加可能表明变压器中存在局部放电、绝缘老化等问题;醇的增加可能表明变压器内部存在绝缘油的氧化和老化等问题。
变压器油色谱分析摘要:当变压器内部发生过热、放电等故障时,势必导致故障附近的绝缘物分解。
分解产生的气体会不断地溶解在油中的,不同性质的故障所产生的气体成分也不同,即使同一性质的故障,由于故障的程度不同,产生的气体数量也不相等。
因此,对油中溶解气体的色谱分析,可以早期发现潜伏性故障的性质、程度和部位,以便及时处理故障,避免事故的发生。
关键词:变压器油;油色谱分析;故障判断1.气相色谱法的原理色谱法又叫层析法,它是一种物理分离技术。
它的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动的,叫做固定相;另一相则是推动混合物流过此固定相的流体,叫做流动相。
气相色谱的分离原理是利用不同物质在两相间具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,试样的各组分就在两相中经反复多次地分配,使得原来分配系数只有微小差别的各组分产生很大的分离效果,从而将各组分分离开来。
然后再进入检测器对各组分进行鉴定。
2、色谱分析的过程2.1取出一定量的变压器油利用变压器油的色谱来判断变压器出现的故障种类,要通过几个过程的操作来进行。
在对变压器油中溶解气体进行色谱分析时,至关重要的一步是取油样,所取油样要有足够代表性,如何取样才不致于使油中溶解气体散失?理想的取样应满足以下条件。
(1)所使用的玻璃注射器严密性要好。
(2)取样时能完全隔绝空气,取样后不要向外跑气或吸入空气。
(3)材质化学性稳定且不易破损,便于保存和运输。
(4)实际取油样时,一般选用容积为100ml全玻璃注射器。
(5)取样前将注射器清洗干净并烘干,注射器芯塞应能自由滑动,无卡涩。
(6) 应从设备底部的取样阀放油取样。
(7)取样阀中的残存油应尽量排除,阀体周围污物擦干净。
(8)取样连接方式可靠,连接系统无漏油或漏气缺陷。
(9)取样前应设法将取样容器和连接系统中的空气排尽。
(10)取样过程中,油样应平缓流入容器,不产生冲击、飞溅或起泡沫。
(11)取完油样后,先关闭放油阀门,取下注射器,并封闭端口,贴上标签,尽快进行色谱分析。
变压器油色谱分析及故障判断变压器油色谱分析是一种常用的检测方法,可用于判断变压器内部状态的分析技术。
通过对变压器油中各种有机物的分析,可以了解变压器的工作状态和潜在的故障情况,为及时采取相应措施提供依据。
变压器油是变压器的重要绝缘介质,其质量的好坏直接影响着变压器的正常运行。
在长期运行过程中,变压器油会因为热氧化、水分、固体杂质和电击穿等原因而发生变质,导致变压器故障。
变压器油色谱分析可以通过分析油中有机物的类型和含量的变化,来判断变压器的工作状态和潜在的故障情况。
变压器油色谱分析主要通过在色谱柱中分离变压器油中的有机物,然后通过检测器测量其浓度,最后得到色谱图。
根据色谱图的形状和峰值的特征,可以判断出变压器油中存在的有机物的类型和含量。
根据变压器油色谱分析的结果,可以判断出变压器油中存在的以下几种故障情况:1. 水分:变压器油中的水分会导致固体杂质的生成,从而加快变压器的老化和氧化过程。
通过色谱分析,可以检测到水分含量的超标情况,从而采取相应的处理措施。
2. 氧化:变压器油在长期运行中,会因为受热和氧气的作用而发生氧化,导致油中产生酸、酮和醛等有机酸物质。
通过色谱分析,可以检测到氧化产物的含量,从而判断变压器油的氧化程度。
3. 电击穿:在变压器内部,由于电场的作用,容易产生放电现象,导致变压器油中产生异维环化合物。
通过色谱分析,可以检测到异维环化合物的含量,从而判断变压器油是否发生了电击穿。
4. 固体杂质:变压器油中会存在一些固体杂质,如颗粒物和沉淀物等。
这些固体杂质会导致变压器内部部件的磨损和堵塞,从而影响变压器的正常运行。
通过色谱分析,可以检测到固体杂质的含量和种类,从而判断变压器内部的情况。
变压器油色谱分析及故障判断
变压器油色谱分析是一种常用的变压器绝缘油分析方法,可用于检测变压器内部的故
障情况。
通过对变压器油中的化学成分、以及其中的各种杂质、污染物和燃烧产物的含量
和分布进行定性和定量分析,从而判断变压器的工作状态及潜在故障。
变压器油色谱分析的基本原理是将变压器油样品中的有机化合物进行分离,然后通过
检测其各个组分的相对含量和结构特征来判断油中的故障物质。
常用的变压器油色谱分析
方法包括气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)、液相色谱(LC)等。
通过变压器油色谱分析可以获取到变压器内部的绝缘材料老化程度、油中含水量、氧
化程度、污染物含量等信息。
绝缘材料老化程度的判断可以通过测定油中含有的酚类物质、季铵盐及阻燃剂等有机碳化合物的含量来进行。
油中含水量可以通过测定油样中的水分含
量来判断,高含水量可能会导致绝缘性能下降和局部放电等故障。
油中氧化程度的判断可
以通过测定油样中酸值、介电损失因子和颜色等指标来进行,如酸值过高可能表示油中含
有较多的氧化产物,而颜色过深可能表示油中含有过多的燃烧产物等。
在变压器油色谱分析中,根据各种故障物质的特征吸收峰的出现和强度变化,可以判
定出变压器的故障类型。
常见的变压器故障类型包括放电性故障、热故障、绝缘材料老化等。
如果存在强烈的酰胺吸收峰,可能表示变压器内部存在放电故障引起的热分解现象。
如果存在强烈的酚类吸收峰,可能表示绝缘材料老化严重。
变压器油色谱分析及故障判断
变压器油色谱分析是一种常用的变压器故障诊断方法,通过分析变压器油中的有机和无机成分,可以快速准确地判断变压器的运行状态和可能存在的故障。
变压器油主要由基础油和添加剂组成,其中基础油负责润滑和绝缘,添加剂则负责提高油的抗氧化、抗腐蚀和冷却性能。
正常情况下,变压器油中的有机成分主要是由油基础油和添加剂分解产生的气体、烃类和酚类化合物等。
而无机成分主要是由变压器内部绝缘材料和金属组件的氧化产物组成。
变压器油色谱分析主要通过将变压器油样品注入色谱仪进行分析,根据样品中不同组分的保留时间和峰面积,可以判断油中有机和无机成分的含量及其种类。
颜色和嗅觉等感官指标也是判断油质量和可能存在故障的重要依据。
根据变压器油色谱分析的结果,可以判断以下几种常见的故障:
1. 水分:过高的水分含量会使油的绝缘性能下降,导致击穿事故,通过色谱分析可以观察到含有水分的峰值。
2. 耗气:变压器油中的气体可以通过色谱分析来判断,高气体含量可能表示变压器有漏气或内部发生了放电。
3. 热稳定性:变压器油在高温下容易分解,产生酸质,通过色谱分析可以判断油中酸质的含量,过高的酸质含量可能会引发腐蚀和绝缘击穿。
4. 绝缘材料老化:变压器内部的绝缘材料在长期运行过程中会逐渐老化,产生氧化产物,通过色谱分析可以判断油中氧化产物的含量,过高的氧化产物含量可能表示变压器绝缘材料出现问题。
变压器油色谱分析及故障判断
变压器油色谱分析是一种常用的变压器故障检测方法,通过分析变压器油中的化学成分,可以判断出变压器的运行状态和潜在的故障。
变压器油色谱分析依靠油中的有机化合物和金属元素的特征峰,通过检测这些特征峰
的类型、形状和强度变化,判断变压器的故障类型和程度。
常见的变压器故障类型包括放电、过热、绝缘老化等。
这些故障会导致变压器油中有
机化合物的类型和含量发生变化,同时还会释放出金属元素,使油中的金属含量增加。
变压器油色谱分析主要包括以下几个步骤:
1. 采样:从变压器油箱中取样,并确保样品不受外界环境的污染。
2. 回收:将样品中的有机化合物和金属元素提取出来,通常采用萃取或蒸馏的方
法。
3. 分析:使用色谱仪对提取物进行分析,得到油中的有机化合物和金属元素的含量
和类型。
4. 解读:根据油中的有机化合物和金属元素的含量和类型,结合变压器的运行情况,判断变压器的故障类型和程度。
通过变压器油色谱分析,可以判断出以下几种常见的故障:
1. 放电故障:放电会产生气体,油中的有机化合物的类型和含量会发生变化,常见
的有机化合物有丙烯酸、丁烯酸等。
2. 过热故障:过热会导致油中有机化合物的老化,生成酸性物质,使得油中酸值增加。
3. 绝缘老化故障:绝缘材料老化会释放出金属元素,使油中的金属含量增加,常见
的金属元素有铜、铅、锌等。
变压器油色谱分析及故障判断一、引言变压器是电力系统中非常重要的设备,它负责将电压从高电压变为低电压,或者从低电压变为高电压,以满足不同场景下的用电需求。
变压器运行时需要使用变压器油进行冷却和绝缘,因此变压器油的质量和状态对变压器的安全稳定运行非常重要。
变压器油色谱分析是一种通过分析变压器油中有机化合物的含量和质量来判断其状态的方法,通过色谱分析可以检测变压器油中的各种沉积物和有机气体,并据此判断变压器的运行状态和可能存在的故障。
二、变压器油色谱分析原理变压器油色谱分析是通过对变压器油中有机化合物的含量和质量进行分析来判断其状态和运行情况。
变压器油中的有机化合物包括沉积物、有机气体和其他杂质等。
这些有机化合物的类型、含量和分布情况可以反映出变压器的运行状态和潜在的故障情况。
通过对变压器油进行色谱分析,可以获得关于变压器的运行情况、可能存在的故障、沉积物的成分和含量等重要信息。
变压器油色谱分析可以应用于对变压器的绝缘状况、内部故障、水分含量和油质老化等方面的检测和分析。
具体应用如下:1、绝缘状况检测变压器油是变压器的重要绝缘介质,在变压器中起着冷却和绝缘的作用。
通过变压器油色谱分析可以检测绝缘油中的气体生成情况以及油中有机物的分解情况,从而判断变压器的绝缘状况和油质的老化程度。
2、内部故障判断变压器内部可能存在绕组短路、绝缘击穿等故障,这些故障会产生大量的有机气体和沉积物。
通过变压器油色谱分析可以检测油中有机气体和沉积物的类型和含量,从而判断变压器内部可能存在的故障情况。
通过变压器油色谱分析可以判断变压器的运行状态和可能存在的故障情况,具体故障判断如下:1、绝缘老化变压器油中的气体含量增加、有机物含量减少、沉积物增加等情况可以表明绝缘油的老化程度较高,需要对变压器进行绝缘性能检测和维护。
3、水分含量超标变压器油中水分含量超标会导致绝缘油的绝缘性能下降,通过变压器油色谱分析可以判断油中的水分含量,从而进行绝缘油的维护和处理工作。
变压器油色谱分析及故障判断变压器油色谱分析及故障判断是一种常用的变压器维护技术。
变压器是电力系统中重要的电力设备,负责将高压输电线路的电压转换为适合用于用户的低压电压,因此其正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要。
变压器油是变压器的绝缘介质,除了具备优良的绝缘性能外,还承担着冷却和灭弧的功能。
但由于长期运行等原因,变压器内部可能会产生各种故障,如绝缘材料老化、局部放电、过热等,这些故障会导致变压器油中生成各种有机和无机物质。
利用色谱技术对变压器油进行分析,可以检测出这些杂质物质,判断变压器的工作状态。
变压器油色谱分析的原理是基于物质在油中的溶解度和油的相对容量的差异。
色谱仪会将变压器油样品注入到一根叫做色谱柱的管子中,然后通过升温,不同的物质会在不同的温度下分离出来。
通过在不同温度下检测出来物质的浓度,就可以得出物质的种类和含量。
变压器油色谱分析可以检测出油中的不同有机和无机物质的含量和种类,如酸、醇、酮、酯、醚等。
这些物质的产生通常与变压器内部的故障有关。
酸的产生可能是由于变压器内部铜线的氧化腐蚀,醇、酮、酯、醚的产生可能是由于绝缘材料的老化。
通过检测这些有机和无机物质的含量和种类,可以帮助判断变压器的工作状态,及时发现和排除故障。
变压器油色谱分析也可以用于判断变压器的油的老化程度。
变压器油的老化通常是由于变压器运行时产生的高温和电场作用等因素引起的。
变压器油老化会导致其绝缘性能下降,从而影响变压器的正常运行。
通过检测变压器油中各种有机和无机物质的含量变化,可以判断出变压器油的老化程度,进而采取相应的维护措施。
变压器油色谱分析及故障判断是一种有效的变压器维护技术。
通过对变压器油的色谱分析,可以检测出油中各种有机和无机物质的含量和种类,帮助判断变压器的工作状态和油的老化程度,及时发现和排除变压器的故障,保证电力系统的稳定运行。
变压器油色谱分析在现代电力系统维护中具有重要的应用价值。
运行维护用油色谱分析方法检测变压器故障韩长利1,仇明2,李智3(1.神华国华绥中发电有限责任公司,辽宁绥中125222;2.神华国华(北京)电力研究院有限公司,北京100069;3.沈阳变压器研究院,辽宁沈阳110179)摘要:用油色谱分析法对变压器故障进行了诊断。
关键词:变压器;油色谱分析;故障中图分类号:TM406文献标识码:B文章编号:1001-8425(2011)08-0057-04Transformer Faults Detection by Oil ChromatographicAnalysis MethodHAN Chang-li 1,QIU Ming 2,LI Zhi 3(1.Shenhua Guohua Suizhong Power Generation Co.,Ltd.,Suizhong 125222,China ;2.Shenhua Guohua (Beijing)Electric Power Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100069,China;3.Shenyang Transformer Research Institute,Shenyang 110179,China )Abstract :The transformer fault is diagnosed by chromatographic analysis method.Key words :Transformer ;Oil chromatographic analysis ;Fault1引言在变压器故障检测中,仅依靠电气试验方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷,而通过变压器油中气体色谱分析这种化学检测办法,对变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断是比较有效的,该观点已被大量故障诊断的实践所证明。
2油色谱分析原理及故障特征气体油色谱分析原理是基于变压器油中特定的烃类气体的产生速率随温度变化规律,在特定温度下,往往有某一种气体的产气率会出现最大值。
随着温度的升高,产气率最大的气体依次为CH 4、C 2H 6、C 2H 4和C 2H 2,这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系。
而局部过热、局部放电或电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。
变压器正常运行状态下,由于油和固体绝缘会逐渐老化、变质,并分解出极少量的气体,当变压器内部发生过热性故障、放电性故障或内部绝缘受潮时,这些气体的含量会迅速增加。
对应这些故障所产生的特征气体成分见表1,主要特征气体产生的原因见表2。
这些气体大部分溶解在绝缘油中,少部分析出上升至绝缘油表面并进入气体继电器。
经验表明,油中气体的各种成分含量与故障性质及程度直接关联。
因此,在变压器运行中,定期测量溶解于油中的气体成分与含量,对于及时发现充油电力设备内部存在的潜伏性故障具有非常重要的意义。
DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》中,已将变压器油表1变压器不同故障产生特征气体成分情况Table 1Characteristic gas contents in differenttransformer faults序号故障类型主要气体成分次要气体成分1油过热CH 4、C 2H 4H 2、C 2H 62油纸过热CH 4、C 2H 4、CO 、CO 2H 2、C 2H 63油纸中局放H 2、CH 4、C 2H 2、COC 2H 6、CO 24油中火花放电C 2H 2、H 2—5油中电弧H 2、C 2H 2CH 4、C 2H 4、C 2H 66油纸中电弧H 2、C 2H 2、CO 、CO 2CH 4、C 2H 4、C 2H 67受潮或有气泡H 2—TRANSFORMER第48卷第8期2011年8月Vol.48August No.82011第48卷的气体色谱分析放到了重要位置,并通过近些年的普遍推广应用和经验积累取得了显著的成效。
3油色谱异常案例分析3.1故障经过某发电公司2号主变为二十世纪九十年代末进口变压器,于2010年3月15日停电检修。
检修期间,按预试规程要求的项目进行了预防性试验,试验结果全部符合规程要求且与历次测试数据比较无明显差异,工作结束后于4月6日20时05分送电。
从4月7日0时开始,在线色谱显示总烃含量持续升高,于7日11时30分进行异常后的第一次手工取样化验,化验结果总烃值达818μL/L ,7日16时40分手工取样化验,总烃值达925μL/L ,离线油色谱检测数据见表3。
为避免故障发展,于16时52分将2号主变退出运行。
根据7日11时30分油色谱数据,各种特征气体和总烃已大大超过注意值,说明变压器内部一定存在故障。
用《变压器油中溶解气体分析判断导则》推荐的判断变压器故障性质的三比值进行分析,该变压器特征气体的比值编码为022,估算故障点的温度约为1236℃,因CO 和CO 2含量与投运前相比无异常,可以判断故障未涉及固体绝缘。
根据持续检测的油色谱数据分析(表3不同时间油样色谱数据):4月7日16时52分2号主变退出运行,但特征气体依旧增长,结合估算的故障点温度,初步判定这是一起变压器冲击合闸瞬间突发的未涉及固体绝缘的短暂电弧放电(放电未持续),因特征气体扩散需要时间,导致4月7日16:40运行中油色谱、故障停运后4月7日21:00和4月8日1:00油色谱数据表现为缓慢增长现象。
若故障一直存在,以此故障能量,运行中检测的间隔5小时10分两次油色谱数据不可能相差如此微小。
之后进行的绕组绝缘、介损、泄漏、铁心与夹件绝缘、绕组变形与局放等试验,均未发现异常,也可以作为故障瞬间消失且未涉及固体绝缘的佐证。
3.2解体检查情况吊罩检查发现,在主变压器B 相高压侧上铁轭下侧第二级铁心处有铁心烧损现象,故障情况见图1和图2,其他各部均未见异常。
在随后进行的铁心解体检查中也未见与本次油色谱异常升高有关的故障点。
通过对故障点的综合分析,故障的原因是该变压器在制造时,绝缘垫将主级铁心数片硅钢片压倒,严重降低了硅钢片的绝缘强度,在遇诸多因素扰动时,被压倒的硅钢片表面绝缘失效,造成片间短路,导致铁心表面烧损(图片2所示的绝缘垫块表面碳化是长期过热所致,该变压器在早期曾出现过不明原因的总烃气体含量升高)。
加之该变压器铁心整体组间绝缘不良,在铁心内形成多个类似串联回路,在合闸送电时,较大的励磁涌流在铁心内部产生较大的不平衡磁通,在类似的串联回路中产生较高的感应电势,使绝缘薄弱处发生放电。
本次2号主变油中总烃气体含量异常升高,是送电时瞬间发生的。
3.3修理后变压器运行状况及分析该变压器在国内某变压器制造厂进行了铁心更换,对原结构不合理的部位进行了局部改进。
2010年9月底完成现场安装后送电,空载运行正常。
2010年10月7日,2号发电机组并网运行。
10月8日19时,发电机负荷达到800MW 时,表2主要特征气体产生的原因Table 2Reason of main characteristic gasses序号气体名称产生的主要原因1H 2局部放电、油和固体绝缘热分解水分2CO 固体绝缘受热及热分解3CO 2固体绝缘受热及热分解4CH 4油和固体绝缘热分解、放电5C 2H 6固体绝缘热分解、放电6C 2H 4高温热点下油和固体绝缘热分解、放电7C 2H 2弧光放电、油和固体绝缘高温过热分解表3故障变压器停电前后离线油色谱数据Table 3Off-line oil chromagraphic analysis before and after outageof fault transformer气体/μL ·L -1CH 4C 2H 6C 2H 4C 2H 2总烃H 2CO CO 22010年4月1日(投运前)20.1 6.715.40.142.38.5120.71103.72010年4月7日11∶30(运行中)357.244.2402.613.8817.8257.6130.91111.12010年4月7日16∶40(运行中)386.755.2470.613925.5225.7111.91239.62010年4月7日21∶00(故障停运后)415.858.3469.413.3956.8333.1142.51274.92010年4月8日01∶00(故障停运后)439.755.9481.413.3990.3327.9147.61222.458韩长利、仇明、李智:用油色谱分析方法检测变压器故障第8期本体各部位温度监测与故障检修前基本接近,其他各项指标正常。
2010年10月9日以后,2号主变压器油中总烃气体含量增长较快,此间监视运行至11月初,离线油色谱数据见表4。
根据表4油色谱数据,分析结果如下:(1)从目前油中烃类气体成分看,C 2H 2与CH 4为主要特征气体,并伴有少量C 2H 2,可以认为该变压器内部存在700℃以上的高温过热点。
(2)从特征气体比例(CO 与CO 2含量较少)以及产气量与所带负荷有一定关系看,该变压器内部问题点为裸金属过热的可能性较大。
(3)根据变压器解体检修情况,对所有绕组进行了全部检查,铁心为新设计制作的,故绕组与铁心故障的可能性不大。
(4)从油中烃类气体产气速率看,该变压器内部过热点较严重,不宜长期大负荷运行,应择机尽快检查处理。
3.4变压器吊罩检查情况2010年11月5日对该主变进行了吊罩检查。
本次吊罩完成了预先制定的检查项目与内容,没有发现明显的过热点。
低压绕组下部引线接线板处用白布擦拭后,发现三相均有不同程度的黑色,但不能确定是否过热;油箱高压侧B 相磁屏蔽绝缘不好(一磁屏蔽条下部绝缘纸板碰破与油箱接触,已处理好)和上轭铁心一翘边问题不会产生较高气体。
其他项目与内容检查均正常,没有发现问题。
2010年11月6日,再次吊罩检查,检查结果如下:(1)将低压绕组引出线所有冷压接头的绝缘全部扒开检查,目视外观无变色,手拉无松动,直流电阻测量没有明显区别(直流电阻均在2.1μΩ与6.5μΩ之间)。
(2)检查低压绕组上部原制造厂制作的引出线接头,扒开其中1个接头绝缘进行检查,没有问题。
(3)对低压绕组引出线铜管进行大电流检查。
采用2400A 直流,历时90min ,发现:A 相铜管上部接线板左侧焊缝与接线板或铜管温差约为11℃,B 相铜管下接线板焊缝与接线板或铜管温差约6℃,A 、C相铜管下接线板焊缝与接线板或铜管温差约2℃~3℃。
(4)通过对该变压器吊罩检查,基本可以排除铁心与低压绕组引出线冷压接头问题,根据运行情况与结构特点也可以排除绕组本身问题。
对低压引线接线板所有焊缝进行补焊后恢复变压器运行,油色谱数据显示变压器内部过热情况没有明显改善。