在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)大型電力變壓器油流帶電故障可采用下列方法:
(1)色譜分析法。當(dāng)變壓器油中發(fā)生油流帶電故障時(shí),通常色譜分析結(jié)果會(huì)出現(xiàn)異,F(xiàn)象,而且C2H2增長(zhǎng)很快。
(2)檢查局部放電超聲信號(hào)和局部放電量。確定變壓器是否存在油流帶電及故障程度,可在變壓器停運(yùn)狀態(tài)下開啟全部冷卻油泵,用局部放電超聲儀檢測(cè)局部放電信號(hào)。因變壓器已停運(yùn),所以儀器若能捕捉到放電超聲信號(hào),即為變壓器油流帶電放電產(chǎn)生的信號(hào)。測(cè)得的放電量越大,說明故障程度越嚴(yán)重。
(3)測(cè)量繞組靜電感應(yīng)電壓。由于電容的作用,變壓器存在油流帶電時(shí),在繞組上回產(chǎn)生感應(yīng)電壓,其中油泵全部開啟狀態(tài)下的繞組感應(yīng)電壓最高。測(cè)試時(shí)可用高內(nèi)阻的Q3-V靜電電壓表。
(4)測(cè)量油的有關(guān)參數(shù)。當(dāng)懷疑油流帶電故障與油質(zhì)有關(guān)時(shí),可測(cè)量油的介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ、電導(dǎo)率或油中電荷密度。通常測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ較簡(jiǎn)便。
例如,某電廠一臺(tái)240MVA變壓器的色譜分析結(jié)果出現(xiàn)異常,見表2-168。由表中數(shù)據(jù)可見,各組分含量均增加,其中C2H2增長(zhǎng)很快。
表2-168 色譜分析結(jié)果
日期
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氣體組分(ppm)
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H2
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CH4
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C2H6
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C2H4
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C2H2
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C1+C2
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CO
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CO2
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1.28
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1
|
3
|
1
|
5
|
2
|
11
|
69
|
305
|
4.14
|
68
|
8
|
3
|
8
|
11
|
30
|
129
|
594
|
5.8
|
66
|
12
|
14
|
11
|
16
|
43
|
160
|
673
|
5.20
|
52
|
20
|
5
|
13
|
24
|
62
|
182
|
828
|
5.24
|
59
|
32
|
4
|
18
|
29
|
83
|
183
|
647
|
6.1
|
81
|
16
|
5
|
20
|
30
|
71
|
204
|
682
|
6.8
|
114
|
19
|
6
|
25
|
44
|
94
|
215
|
649
|
6.9
|
116
|
20
|
7
|
27
|
54
|
108
|
226
|
651
|
經(jīng)分析是油流帶電引起的,于是又進(jìn)行下列測(cè)試:
(1)開啟全部油泵進(jìn)行超聲波測(cè)量。油泵全開時(shí),導(dǎo)向油管內(nèi)的****油速為0.5m/s。測(cè)量時(shí),采用AE-PD-4型超聲局部放電儀多次捕捉到典型的放電超聲信號(hào)。在變壓器低壓出線一側(cè)B相位置檢測(cè)到很強(qiáng)的局部放電產(chǎn)生的超聲信號(hào)。信號(hào)的強(qiáng)度相當(dāng)于1m油隙距離、105pC放電量產(chǎn)生的信號(hào)大小。它比一般正常變壓器測(cè)到的信號(hào)大2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。比同一臺(tái)變壓器上其它部位測(cè)得的信號(hào)也要大1~3個(gè)數(shù)量級(jí)。
(2)測(cè)量繞組靜電感應(yīng)電壓:
1) 油泵全開(共5臺(tái)),用Q3-V型靜電電壓表,測(cè)量結(jié)果為:
高壓繞組對(duì)地:3.4kV(3min穩(wěn)定值);
鐵芯對(duì)地:3.8kV(2min穩(wěn)定值);
低壓繞組對(duì)鐵芯:13kV(5min穩(wěn)定值);
低壓繞組對(duì)地:15kV(14min穩(wěn)定值)。
2) 改變開泵組合,測(cè)得低壓繞組對(duì)地電壓為
只開#1泵:1.22kV(3min穩(wěn)定值);
只開#4泵:3.2kV(3min穩(wěn)定值);
開#1、#2、#4泵:7kV(9min穩(wěn)定值);
開#1、#3、#4、#5泵:11kV(7min穩(wěn)定值)。
3) 測(cè)量同型號(hào)、同廠家#1主變壓器的低壓繞組對(duì)地電壓為
全開泵:1kV(5min穩(wěn)定值)。
由此可見,2主變壓器確實(shí)存在油流帶電,而使變壓器繞組產(chǎn)生靜電感應(yīng)電壓,其中以油泵全開狀態(tài)下的低壓繞組感應(yīng)電壓最高,它為正常變壓器的15倍。
(3) 測(cè)量局部放電量:
1) 常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的局部放電試驗(yàn)。停泵狀態(tài)下的常規(guī)局部放電試驗(yàn)正常。
2) 測(cè)量運(yùn)行電壓下的局部放電量。測(cè)量時(shí),C相加額定運(yùn)行電壓,A、B相加半電壓。試驗(yàn)分三種狀態(tài)進(jìn)行。
不開油泵:測(cè)得局部放電量為100pC。
油泵全開:測(cè)得局部放電量為500~600pC,間或達(dá)到16000pC,偶爾出現(xiàn)幅值很高的單個(gè)放電脈沖,放電量達(dá)30000及50000pC,在只加半電壓的A、B相也出現(xiàn)很大的放電脈沖。
任意停一臺(tái)油泵,大的放電脈沖個(gè)數(shù)及幅值明顯減少,任意停2臺(tái)泵,明顯的放電脈沖就觀察不到。
3) 不加電壓,油泵全開狀態(tài)下的局部放電測(cè)量。在這種情況下,仍可觀察到放電信號(hào),偶然觀察到30000pC的單個(gè)放電脈沖,并同時(shí)聽見放電聲。
通過以上油泵全開狀態(tài)下的局部放電測(cè)試,證明變壓器確實(shí)存在較為嚴(yán)重的油流帶電及放電故障。
(4) 測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ。為分析引起本變壓器油流帶電的主要原因,測(cè)量了變壓器油在高溫下的介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ,如表2-169所示。
表2-169 主變壓器油高溫介質(zhì)損耗角正切測(cè)量結(jié)果
序號(hào)
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日期
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測(cè)試項(xiàng)目
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測(cè)試數(shù)據(jù)
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1
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6.28
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油溫(℃)
tgδ(%)
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32 70 90 67 60 32
0.13 1.05 2.03 0.77 0.58 0.03
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2
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9.7
|
油溫(℃)
tgδ(%)
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30 70 89
0.1 0.28 1.08
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3
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12.14
|
油溫(℃)
tgδ(%)
|
10 70 90 70 65 30
0.02 0.19 0.32 0.19 0.17 0.04
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4
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6.25
|
油溫(℃)
tgδ(%)
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25 70 90 64
0 0.10 0.23 0.10
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注 1、序號(hào)1油樣已過濾且加入了3t新油。
2、序號(hào)2 油樣為開啟熱虹吸工作了一個(gè)半月以后。
3、序號(hào)3油樣為開啟熱虹吸工作4個(gè)月以后。
4、序號(hào)4油樣為1號(hào)主變壓器的。
由表中數(shù)據(jù)可知,#2變壓器的油質(zhì)量明顯不良,好油90℃的tgδ在0.5%以下,其原因是前一年12月2日層發(fā)生過油質(zhì)污染事件。因此油質(zhì)不良是導(dǎo)致主#2變壓器油流帶電和色譜分析結(jié)果異常的重要原因。
對(duì)油質(zhì)原因?qū)е掠土鲙щ姷淖儔浩鳎梢虻刂埔瞬捎霉枘z進(jìn)行吸附處理,它具有效果顯著,經(jīng)濟(jì)易行的優(yōu)點(diǎn),對(duì)裝有熱虹吸裝置的變壓器應(yīng)適當(dāng)開啟使用,以確保油質(zhì)經(jīng)常處于良好狀態(tài)。
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