論電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析的應(yīng)用

【摘要】隨著科學技術(shù)的發(fā)展，氣相色譜技術(shù)被越來越多的應(yīng)用到變壓器內(nèi)部故障分析中。本文闡述了電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析技術(shù)，介紹了電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析的常用方法，對色譜分析應(yīng)注意的問題進行了探討。氣相色譜分析技術(shù)能夠在變壓器正常工作時對變壓器內(nèi)部故障進行分析，對于變壓器的安全穩(wěn)定運行有著非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；油務(wù)監(jiān)督；色譜分析

引言

當前，油浸變壓器大多利用油紙組合進行絕緣，一旦變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)潛伏性的故障時，那么由于受熱油紙就會發(fā)生分解從而產(chǎn)生了烴類氣體。因為具有不同化學鍵結(jié)構(gòu)的各種碳氫化合物的熱穩(wěn)定性不同，因此，隨著故障點溫度的升高，絕緣油會裂解成不同的烷烴，烯烴以及炔烴。任何烴類氣體只有在特定溫度范圍內(nèi)才會有最大的產(chǎn)氣率，所以，在不同性質(zhì)的故障下，絕緣油會產(chǎn)生不同含量，不同組分的烴類氣體。基于此，利用變壓器油中溶解氣體的色譜分析，可以對充油電氣設(shè)備存在的各種潛伏性質(zhì)的故障盡快做出反應(yīng)，對設(shè)備的安全運行起到監(jiān)督與保障的作用。

一、電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析技術(shù)概述

電氣試驗通常利用氣相色譜對絕緣油中的溶解氣體進行分析，從而對于充油電氣設(shè)備內(nèi)部可能存在的故障做到及早發(fā)現(xiàn)，因此，在電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中，色譜分散監(jiān)督絕緣的重要措施。色譜分析的優(yōu)勢在于，能夠是設(shè)備運行的情況下進行檢測，并且不容易受外界因素的干擾，因此，通過對運行的設(shè)備內(nèi)部絕緣情況定期色譜監(jiān)測，從而能夠保證設(shè)備穩(wěn)定安全運行。

通常情況下，變壓器使用油紙復(fù)合絕緣，一旦變壓器內(nèi)部存在潛伏性故障時，由于受到熱的作用，油紙就會產(chǎn)生烴類氣體。因為具有不同化合鍵的碳氫化合物的熱穩(wěn)定性是不同的，因此，隨著故障點溫度升高，絕緣油會裂解產(chǎn)生烷烴，烯烴與炔烴。在電或者熱的作用下，充油電氣設(shè)備內(nèi)有機絕緣材料與絕緣油會發(fā)生老化分解的現(xiàn)象，產(chǎn)生了CO2，CO，以及少量低分子烴類氣體，絕緣油中將產(chǎn)生的大部分氣體溶解。一旦除油器內(nèi)部出現(xiàn)放電性故障或者潛伏性過熱故障時，這些氣體產(chǎn)生的速度就會加快，當故障極限發(fā)展，分解的氣體在絕緣油中就會形成氣泡，從而在絕緣油中對流，擴散，注解溶解。故障產(chǎn)生的類型，故障產(chǎn)生的嚴重程度與故障產(chǎn)生氣體的含量和組分有著緊密聯(lián)系。作為對充油電力設(shè)備內(nèi)部故障進行診斷的技術(shù)，色譜分析具有準確性高，診斷及時的特點。基于此，當變壓器在工作過程中，通過對絕緣油中定期的色譜分析，就能夠?qū)υO(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障及時發(fā)現(xiàn)，從而降低甚至避免事故的發(fā)生。

二、電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督中色譜分析技術(shù)常用方法

1、基于故障點的產(chǎn)生氣體的速率進行設(shè)備故障的判斷

電力系統(tǒng)充油設(shè)備，有些設(shè)備因為某些原因，即使氣體的含量比注意值高，也不能對故障進行判斷；而有的設(shè)備雖然其氣體的含量比注意值要低，然而氣體的含量增加的速度非?？?，此時，必須給以重視。絕緣油氣體產(chǎn)生的能夠直接明顯的反應(yīng)出設(shè)備故障的存在，設(shè)備故障的程度以及設(shè)備故障的發(fā)展。

2、基于絕緣油中溶解的氣體的特征氣體的含量判斷設(shè)備的故障

絕緣油溶解的特征氣體包括了C2H2，CH4，C2H6，C2H4，CO2，CO，H2等。當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)不同的故障時，就會有不同的特征氣體出現(xiàn)。基于絕緣油氣相色譜分析結(jié)果與產(chǎn)生的氣體的特征以及產(chǎn)生特征氣體的注意值進行比較，從而判斷變壓器等設(shè)備是否存在故障以及故障的性質(zhì)和程度。

3、三比值法判斷設(shè)備的故障

只有當通過產(chǎn)氣速率注意值或者是通過特征氣體含量注意值判斷出故障可能存在的時候，才能對故障的類型用三比值法進行判斷。實際上，對包括變壓器等在內(nèi)的充油電氣設(shè)備故障類型進行判斷的重要方法就是三比值法。三比值法是基于IEC即國際電工委員會提出的根據(jù)特征氣體比值進行故障判斷的方法。三比值法中的任何故障對應(yīng)的比值都具有典型性，通過對于多種故障的聯(lián)合作業(yè)，有可能出現(xiàn)找不到對應(yīng)比值組合的情況，這時需要分析該不典型比值的組合，進而可以獲得故障的多重性與復(fù)雜性。比如當比值為122時則有可能是同時存在過熱和放電。

4、判斷設(shè)備故障的程度及發(fā)展

基于設(shè)備故障存在以及類型確定的前提下，對故障類型的程度與發(fā)展進行掌握無疑非常重要，只有掌握了故障的程度與發(fā)展才能及時制定合理措施，預(yù)防設(shè)備損壞。判斷設(shè)備故障的程度及發(fā)展，需要在基于IEC三比值方法的前提下，與回歸分析法，瓦斯分析法，平衡判據(jù)法等相結(jié)合進行判斷。

三、電力系統(tǒng)油務(wù)監(jiān)督色譜分析應(yīng)注意的問題

1、通過氣相分析對充油設(shè)備內(nèi)部故障進行連續(xù)檢測時，一旦出現(xiàn)油中氣體含量到達一定范圍，需要采取措施進行其他電氣試驗，確保對設(shè)備是否存在故障進行正確判斷。

2、當試驗的結(jié)果比某一項注意值的上限要高時，需要采取相應(yīng)的措施，盡快停止設(shè)備的運行，同時進行其他的試驗，對存在故障做進一步判斷，并且明確故障點，避免發(fā)生重大事故。

3、利用氣相色譜分析法分析充油電氣設(shè)備在氣體的含量，能夠?qū)υO(shè)備是否存在故障，以及存在故障的性質(zhì)是過熱故障還是放電故障進行判斷，同時能夠?qū)收习l(fā)生的位置是在變壓器的固體絕緣部分還是裸金屬部位進行判斷。此時，必須及時采取措施，對故障進行正確的處理，從而杜絕事故的發(fā)生。

結(jié)束語

通過氣相色譜分析技術(shù)對變壓器油氣體的組分以及各組分的含量進行測量，從而能夠時的技術(shù)人員能夠?qū)ψ儔浩鞯倪\行狀態(tài)進行監(jiān)測，從而事先能夠發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部是否有潛伏性故障存在。氣相色譜分析技術(shù)能夠在變壓器不停地正常工作情況下進行檢測。利用氣相色譜技術(shù)能夠?qū)ψ儔浩鲀?nèi)部是否存在故障，存在故障的性質(zhì)，故障的程度等檢測出來，從而對于變壓器的維護有著非常重要的作用和意義。因此，在油務(wù)監(jiān)督中，色譜分析技術(shù)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)的安全運行提供了保障。

參考文獻

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