診斷電力變壓器絕緣老化,并推斷其剩余壽命的方法如下:
(1)利用氣相色譜法測(cè)定CO和CO2生成量由于絕緣紙老化會(huì)分解出CO和CO2,所以測(cè)量CO和CO2生成總量可以再一定程度上反映紙的老化情況。但是,絕緣油氧化,國(guó)產(chǎn)變壓器中使用的#1030或#1032漆在運(yùn)行溫度下都出分解出CO和CO2,這就給分析帶來(lái)一定的困難,有時(shí)得不到明確的結(jié)論。
(2)測(cè)量絕緣紙的聚合度。測(cè)量變壓器絕緣紙的聚合度(指絕緣紙分子包含纖維素分子的數(shù)目)是確定變壓器老化程度的一種比較可靠的手段。紙聚合度的大小直接反映了紙的老化程度,它是變壓器絕緣老化的主要判據(jù)。當(dāng)聚合度小于250時(shí),應(yīng)引起注意。然而,這項(xiàng)試驗(yàn)要求變壓器停運(yùn)、吊罩,以便取紙樣。因此,正在運(yùn)行的變壓器無(wú)法進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn)。
(3)測(cè)量油中的糠醛濃度。絕緣紙中的主要化學(xué)成分是纖維素。纖維素大分子是由D-葡萄糖基單體聚合而成。當(dāng)絕緣紙出現(xiàn)老化時(shí)纖維素歷經(jīng)如下化學(xué)變化:D-葡萄糖的聚合物由于受熱,水解和氧化而解聚,生成D-葡萄糖單糖。D-葡萄糖單糖很不穩(wěn)定,容易水解,最后產(chǎn)生一系列的氧環(huán)化合物。糖醛是絕緣紙中纖維素大分子解聚后形成的一種主要氧環(huán)化合物。它溶解在變壓器的絕緣油中,是絕緣紙因降解形成的主要特征液體?梢杂酶咝б合嗌V分析儀測(cè)出其含量,根據(jù)濃度的大小判斷絕緣紙的老化程度,并根據(jù)糠醛的產(chǎn)生速率(ppm/年)可進(jìn)一步推斷其剩余壽命?啡┓治龅膬(yōu)點(diǎn)是:
1)取樣方便,用油樣量少,一般只需油樣十至十幾毫升。
2)不需變壓器停電。
3)油樣不需特別的容器,保存方便。
4)糠醛為高沸點(diǎn)液態(tài)產(chǎn)物,不易逸散損失。
5)油老化不產(chǎn)生糠醛。
其缺點(diǎn)是,當(dāng)對(duì)油做脫氣或再生處理時(shí),如油通過(guò)硅膠吸附時(shí),則會(huì)損失部分糠醛,但損失程度比CO和CO2氣體損失小得多。
應(yīng)指出,油中糠醛分析對(duì)于運(yùn)行年限不長(zhǎng)的變壓器,還可以結(jié)合油中CO和CO2含量分析來(lái)綜合診斷內(nèi)部是否存在固體絕緣局部過(guò)熱故障。所以可以作為變壓器監(jiān)督的常規(guī)試驗(yàn)手段,《規(guī)程》建議在以下情況檢測(cè)油中糠醛含量:
1)油中氣體總烴超標(biāo)或CO、CO2過(guò)高;
2)500kV變壓器和電抗器及15OMVA以上升壓變壓器投運(yùn)2~3年后;
3)需了解絕緣老化情況。
通過(guò)對(duì)油中糠醛含量的檢測(cè)可為下列情況提供判斷依據(jù):
1)已知變壓器存在內(nèi)部故障時(shí),該故障是否涉及固體絕緣材料;
2)是否存在引起變壓器繞組絕緣局部老化的低溫過(guò)熱;
3)判斷運(yùn)行年久變壓器等的絕緣老化程度。
油中糠醛含量的判斷,《規(guī)程》規(guī)定如下:
1)糠醛含量超過(guò)表中所列數(shù)時(shí),一般為非正常老化,需連續(xù)檢測(cè),并注意增長(zhǎng)率。
運(yùn)行年限
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1~5
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5~10
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10~15
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15~20
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糠醛量
(mg/L)
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0.1
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0.2
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0.4
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0.75
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變壓器油中糠醛含量參考值表
2)測(cè)試值大于4mg/L時(shí),認(rèn)為老化已比較嚴(yán)重。變壓器整體絕緣水平處于壽命晚期。此時(shí)宜測(cè)定絕緣紙(板)的聚合度,綜合判斷。
有的研究者認(rèn)為油中糠醛含量達(dá)到1~2mg/L,變壓器絕緣劣化嚴(yán)重;油中糠醛含量達(dá)到3.5mg/L,變壓器絕緣壽命終止。
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