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188宝金博页面版: 一起充油变压器氢含量超标的处理分析

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内容提示: 中国电机工程学会第十届青年学术会议· 吉林 - 570 -一起充油变压器氢含量超标的处理分析 赵慧光 杨忠礼 (新乡 供电公司 河南 新乡 453002) 摘要: 本文根据绝缘油分解产气的热力学研究结果, 根据一台 500kV 主变的气相色谱分析数据, 判定变压器内部的氢气含量超标原因是内部存在局部放电, 内检结果也证明了变压器内部存在放电的可能性, 根据处理后一年来的跟踪数据可知之前的判定和处理是正确的。 从而为判定潜伏性故障, 实施状态检修积累了实践经验。 关键词: 充油变压器; 氢气含量; 潜伏性故障; 状态检修 1 引 言 变压器是电能输配过程中的重要设备, 目...

文档格式:PDF | 页数:5 | 浏览次数:67 | 上传日期:2012-05-15 08:47:01 | 文档星级:
中国电机工程学会第十届青年学术会议· 吉林 - 570 -一起充油变压器氢含量超标的处理分析 赵慧光 杨忠礼 (新乡 供电公司 河南 新乡 453002) 摘要: 本文根据绝缘油分解产气的热力学研究结果, 根据一台 500kV 主变的气相色谱分析数据, 判定变压器内部的氢气含量超标原因是内部存在局部放电, 内检结果也证明了变压器内部存在放电的可能性, 根据处理后一年来的跟踪数据可知之前的判定和处理是正确的。 从而为判定潜伏性故障, 实施状态检修积累了实践经验。 关键词: 充油变压器; 氢气含量; 潜伏性故障; 状态检修 1 引 言 变压器是电能输配过程中的重要设备, 目前大型变压器的绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸, 其绝缘油是由天然石油经过蒸馏、 精练而获得的各种碳氢化合物组成的混合物, 超高压变压器油多为环烷基变压器油, 具有良好的介电性能及抗氧化安定性, 并含有适量的芳烃, 能改善变压器油的析气性。 绝缘纸、 绝缘纸板主要成分是纤维素, 未浸油时, 其击穿电场强度、 机械强度和耐热性均不高, 但浸油后, 电性能非常良好。 利用气相色谱法分析绝缘油中溶解气体, 检测充油电气设备内部早期故障, 是变压器等充油设备绝缘监督的一个重要手段, 能够比较可靠地发现设备内部存在的大多数潜伏性故障。 但目前遇到了一些新问题,例如在运行的电力变压器中, 常常出现油中的单纯氢气含量超标, 而氢气的增长, 不少情况下是电性故障的前兆, 所以查明氢气含量过高的原因对判定设备能否继续安全运行是至关重要的。 这也是开展变压器状态检修过程中评定变压器状态时必须处理的问题, 本文根据一台 500kV 主变氢含量超标的发现及处理过程进行分析, 以验证对氢主导型故障的研究方法的实用性, 并期与大家交流。 2 绝缘油分解产气的研究结果 总烃及其他气体含量均低于《导则》 规定的注意值[1], 而单纯氢含量超标的氢气主导型故障, 由于产生氢气的因素较多而难于判定具体原因, 绝缘材料吸附的氢气释放[2]、 水的电解及与铁的反应、 脱氢催化剂镍等使环乙烷脱氢制苯[3]等都可能是导致油中氢气含量升高的原因, 不再赘述, 本文着重介绍绝缘油分解产气的热力学研究结果。 根据 M.shirai 等对绝缘油分解的热力学研究认为, 烃类热分解通常分为第一步和第二步两个阶段, 在第一步分解中, 由于组成绝缘油的烃类中, 烷烃的热稳定性最差, 在热点温度较低或油与热点接触时间很短时, 分解的过程主要是第一步热解: 即烷烃的 C-C 键裂解或脱氢, 生成较低分子烷烃和烯烃及氢气等。其反应过程如式 1: C HH+n2n 22n2nn2n 24n 1−2(n 1)n2n 2n 2−2(n 2)24C HC HCHCHC HCHC H+−+−+++ (1) 在第一步分解时, 饱和烃气体析出量大于不饱和烃气体的析出量, 当变压器油分解气体中乙烯及丙烯含量低于乙烷和丙烷时, 该变压器油可能仅仅发生了第一步分解。 当变压器内部热点温度升高时, 还会发生第二步分解, 即第一步分解过程中产生的烯烃分解成烷烃及二烯属烃或炔烃。 C HCH36422242224222C HC HC HH2CHC H3H+++ (2) 绝缘油在受高电场能量的作用时, 即使温度较低, 也会分解产气。 在绝缘油中溶解的气体在电场作用下将发生游离, 放出高能电子, 它与油分子发生碰撞, 有可能击断 C-H 键或 C-C 键, 把其中的 H 原子或CH3原子团游离出来, 促使气体产生。 该反应只要电场能量足够即可发生, 其产生速率与化学键强度、 电场强度及液相表面气体的压力有关。 电场集中所引起的放电现象, 除大能量的电弧放电之外, 还有小能量的火花放电和局部放电现象, 放电能量小于 2×10-8库仑时, 为脉冲状局部放电, 此时绝缘油分解出的主要气体是氢气和甲烷, 属于第一

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