当前位置:文档之家› 论分解法在变压器绝缘故障诊断中的应用_龙立

论分解法在变压器绝缘故障诊断中的应用_龙立

SCI -TECH INNOVATION &PRODUCTIVITYNo.12Dec.2012,Total No.227分解法是指站在逻辑的角度上进行具体事物的分析,分解法的客观基础其实就是客观事物整体和部分之间的关系。

也可以说成是分析整体到局部的一种方法,它主要是将重点放在事物的内部结构上,把一个整体事物分解为多个有机组成部分,然后在针对分解之后的每一部分进行分析和研究,这样一来,就可以全面地掌握事物的发展变化。

在对电力设备进行故障诊断时,一旦发现其中出现故障,但是又不知道发生故障的具体部位的时候,“分解法”在这种情况下就能够发挥作用,逐一检查每一个部分,在最短的时间内找出故障,诊断效率也因此得到了很大地提升,人力物力在一定程度上也得到了节约。

1影响变压器绝缘故障的主要因素1.1突发短路短路是变压器出现绝缘故障比较常见的一种原因,当变压器的外部出口处发生短路现象时,电动力出现在铁心、绕组、引线、套管上的压力要比正常情况下大很多,如果变压器的承受力不够充分,就会出现变压器绕组的变形现象,或者引线移位的现象,在这种情况下,本身的绝缘距离也会出现相应的变化,绝缘的发热现象也会出现,同时,会加快变压器的老化速度,放电、拉弧以及短路故障的出现是必然的。

1.2温度的影响油纸绝缘是电力变压器中的主要结构,而在变压器中,纸是主要的绝缘材质。

如果温度不同,含水量在油和纸中都存在着不同的关系。

通常情况下,温度不断升高,纸中本身含有的水分会逐渐在油的作用下被析出,因此,在高温度的情况下,变压器的含水量在油中较多,相反则没有足够的含水量[1]。

变压器在运行的过程中,最容易出现老化的现象。

例如,当油浸变压器规定一定负载的时候,绕组的平均温度会达到65℃,当温度达到极点的时候,会有78℃的高温出现,如果环境温度平均达到20℃,温度的最高值将达到98℃;在这样的温度前提下,变压器运行20~30a 是完全有可能的,如果变压器的运行一直都处于超载的状态,其温度必然会升高,那么寿命一定不会很长。

国际电工委员会对A 级绝缘变压器的温度规定,不应超过80℃~1400℃的范围,每当温度增加6℃,变压器绝缘的寿命就会出现一定的降低,6℃法则就是通过这样的验证得到的,这样一来,热的限制范围要比之前的8℃法则更加严格。

1.3湿度的影响纤维素会在水分的影响下出现降解的现象。

因此,CO 和CO 2的产生也在很大程度上取决于纤维材料的含水量。

当湿度达到一定程度,含水量就会越高,这样的话,CO 2就会获得更多地分解。

相反的话,含水量不是很高,CO 就会获得更多地分解。

绝缘油中如果没有很多的水分,绝缘介质的电气特性和理化性也有可能受到严重影响和损害,因为绝缘油会因为一定水分的存在,使火花放电电压文章编号:1674-9146(2012)12-0084-03论分解法在变压器绝缘故障诊断中的应用龙立,袁志摘要:针对变压器结构的复杂性及发生的故障,运用分解法及时准确地找出故障发生的原因和具体部位,并提出相应的解决对策和方法。

关键词:分解法;变压器;绝缘故障诊断中图分类号:TM 407文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2012.12.084收稿日期:2012-10-17;修回日期:2012-11-17作者简介:龙立(1974-),男,湖南长沙人,经济师,主要从事变压器检修与维护研究,E-mail:31838116@qq .com 。

(湖南省电力公司检修公司检修基地,湖南长沙410015)应用技术-084-科技创新与生产力2012年12月总第227期逐渐降低,随之增加的却是介质损耗因数,在这种情况下,绝缘油的老化速度就会加快,绝缘性能也会受到严重的影响。

但是设备一旦出现湿潮的现象,不仅电力设备在运行过程中得不到任何保障,对于设备和人身的损害也会尤为严重的。

从而导致电力设备运行的可靠性和寿命降低,以及设备损坏甚至危及人身的安全。

1.4过电压的影响暂时性过电压、雷电过电压、操作过电压和快速瞬变过电压都属于变压器承受的过电压类型,这些过电压所产生的作用已经远远超出它自身可以承受的强度,这时绝缘击穿的现象就会出现。

当变压器出现暂时过电压的时候,主要体现在铁心的绕组会出现局部发热现象,匝间绝缘就会受到损伤或者严重的危害。

波头陡是雷电过电压的主要体现,因此,纵绝缘上的电压分布就会出现不均匀的现象,放电的痕迹很有可能出现在绝缘上,这时会对固体绝缘造成严重的危害。

而针对操作过电压的波头相对前者来讲稳定性较强,因此,电压的分布以线形为主,操作过电压波由一个绕组向另一个绕组进行转移的时候,所得出的匝数大概与这两个绕组间的匝数成正比,在这种情况下,会对主绝缘造成严重的损伤和危害[2]。

2故障的分解诊断及处理为了可以使故障的查找更为准确,工作人员针对绕组介质损耗的程度进行了深入地分析和测试,最终得出的绕组介质损耗测试结果,见表1。

从表1得知,高压、中亚和低压绕组介质损耗值与电容量具有一定的稳定性,最终表现出的水平也在正常范围内,所以,主变压器高压、中压和低压绕组整体还没有受到潮气的危害。

然后在针对1min 直流泄露电流测试结果相比较2006年相关数据,对比结果见表2。

根据此表可以发现,高-中低地泄露电流从2006年到2010年呈增长趋势,相比较之前的数据,所显示出来的变化较为明显,在这种情况下,与《国家电网公司输变电设备状态检修试验规程》中所规定的细则相对照,就会发现高压绕组应该存在一定的故障,而中-高低地和低-高中地泄露电流相比较2006年相关的数据结果基本无任何变化。

为了可以把其中所出现的故障和问题的类型确定下来,这就需要针对不同电压等级的高-中低地的泄露电流情况进行分析和对照,最终得出的数据见表3。

图1所体现出来的是在电压等级不同的情况下,高-中低地泄露电流曲线的显示,这个曲线在0~20V 的电压中,可以拟合成一条直线,y =4.668x -4.346,但是伴随着不断上升的电压,泄露电流也在不断增长,当电压处于30kV~40kV 的范围内,泄露电流分别达到了145μA 和235μA ,在同样的电压条件下,拟合直线的泄露电流会达到135μA 和182μA ,在这种情况下,我们可以从图中发现在拟合直线的上方都是泄露电流值最终达到的范围[3]。

为了可以使最终得出的结果更为准确,将存在于其中缺陷的具体位置准确地找出来,这就需要分解高压绕组,对其各个部分进行诊断,即分解法所体现出来的诊断方式,例如110kV 主变压器高压绕表1绕组介质测试结果(测试时间2010年,温度20℃)高-中低地中-高低地低-高中地直流泄露电流0.5100.5710.190T g δ/%15.7425.1318.33C X /n f 表2两次例行试验直流泄漏电流的对比(测试温度20℃)测试时间/年200620102006201020062010泄露电流/μA32353324电压等级/k V 401020高-中低地直流泄露电流低-高中地中-高低地246810电压/k V 15203040电压/k V 813233241泄露电流/μA6690145235泄露电流/μA表3高-中低地绝缘在不同电压等级下的泄漏电流25050100150200001050403020泄露电流/μA电压/kVy =0.0024x 3-0.076x 2+5.33x -4.19R 2=0.9994R 2=0.9971y =4.668x -4.3462图1高-中低地在不同电压下的泄漏电流应用技术-085-SCI -TECH INNOVATION &PRODUCTIVITYNo.12Dec.2012,Total No.227Discussion on Application of Decomposition Method in Diagnose of InsulationFault of TransformerLong Li ,Yuan Zhi(Maintenance Base Co.,Ltd,Hunan Power Grid,Changsha 410015China )Abstract:Aimingatcomplexityandfaultsoftransformerstructure,theauthorsfoundreasonsandspecificpositionoffaultsbyusingdecompositionmethod,andputforwardcorrespondingcountermeasures.Key words:decompositionmethod;transformer;diagnoseofinsulationfault组上所连接的部件有很多,在这种情况下,需要将变压器分解,针对每个部分进行检验,YN 是高压侧绕组的连接方式,电气连接原理见图2。

从图2中可以发现,三相主绕组首端都是由A ,B ,C 三相套管运用引线进行连接的,在主绕组末端和分接开关的极性选择器相互连接,当极性选择器连接分接绕组之后,将切换开关连接,在输出端子处将其汇集,最终通过引线连接零相套管。

通过对图3的分析和研究可以发现,高压侧绕组通过分接开关进行了相应的分解,大致分为A 相套管以及A 主绕组、B 相套管以及B 相主绕组、C 相套管以及C 相主绕组、零相套管以及引线、分接开关5个部分。

假设其中的哪一个部分出现绝缘集中缺陷,高压绕组对地绝缘电阻都会呈下降趋势,运用分解法,首先诊断高压侧A ,B ,C 以及O 相套管,最终所得出的数据见表4。

在3中,将2006年和2010年两次试验数据进行的对比可以发现,A ,B ,C 以及O 相套管的主介损、电容量基本都比较稳定,没有太大的变化,0.7%是介损值的平均值,而电容量和之前的测量值相比较,仍保持基本不变,±5%是其初值之间所产生的差数值,见表4。

3结束语绝缘电阻试验和直流泄露电流试验在绝缘故障判断中发挥着尤为重要的作用,而通过系列电流曲线也可以将出现在变压器中的绝缘故障类型及时确定下来。

在变压器故障诊断中,分解法的应用可以发挥最有效的效果,对于出现于其中的故障和故障类型都能给予准确地分析和判断,检修效率在这种情况下就会得到很大地提升。

根据文中变压器绝缘故障从出现到发现,最终到找到故障的具体发生部位,都需要运用分解法对其进行分解之后,对各个部分进行检查和诊断,准确地判断出故障的类型和发生点,在电力设备故障诊断中,发挥着极其重要的作用。

油务人员在对高压进行试验以前,就将分接开关的油进行更换,这样的做法在诊断故障的过程中会带来严重的影响,而当真正出现故障后,油样分析就不会得出有效的结果,这是在变压器绝缘故障诊断工作中应该引起重视的。

相关主题