变压器油中溶解气体含量的试验探讨

  【摘 要】变压器在运行中,容易受到不同因素的干扰,产生了气体并溶解到变压器油中,试验人员通过分析变压器油中溶解气体的含量,即可大致判断变压器的工作状态。目前,变压器油中溶解气体含量的试验非常复杂,必须在试验中得出准确的数据,才能稳定变压器的运行。因此,本文主要以变压器油为研究对象,分析溶解气体含量的试验。

  【关键词】变压器油;溶解气体;试验

  油中溶解气体含量的试验在变压器运行中较为适用,试验主要以变压器油中溶解的气体为主,通过油储存、色谱分析等方式,完成含量测定。基于油中溶解气体含量的试验测试,着重分析试验结果,检测变压器在正常运行状态下,变压器油中可能出现的溶解气体,将其做为评价变压器的一项标准,同时得出不同环境条件对变压器的影响。

  1.分析变压器油中的溶解气体

  以某变压器油的新油产品为例,分析油中溶解气体的来源。该变压器油的新品中本身含有C2H2和H2,其他溶解气体的来源大致可以分为四个方面,分析如下:

  1.1大气环境

  变压器油在运输的过程中,不可避免的会接触外界环境,主动吸收空气后,改变原有新油的气体含量,如增加了N2、O2的含量。

  1.2精炼环节

  变压器油在起初阶段并不能直接投入运用,需经过精炼环节。精炼过程中虽然产生的气体不多,但是直接干扰油中气体的含量,尤其是低分子烃类的气体,如:CH4,对油中溶解气体的含量产生影响。

  1.3分解环节

  变压器油在经历固体分解的过程中,最容易在油中引入气体。此项环节中大部分的C-O键会断裂,而且不同物质内的C-O键受到多层次温度的影响,发生不定期的分解,分解后的C、O会在其他条件下重组,再加上C-H键的干扰,直接产生烃类气体。

  1.4化学反应

  变压器油在特殊情况下,受到异常条件的影响,会发生诸多化学反应。例如:变压器油在储存的过程中,密封条件达不到标准状态,导致变压器油受潮吸水,水分与铁发生化学反应,产生H2,增加新油中的H2含量[1]。变压器油内部可能发生的化学反应非常多,不利于变压器油的稳定存在,同时为其提供多途径的气体来源。

  2.变压器油中溶解气体含量的试验设计

  结合变压器油中溶解气体的来源,设计试验项目,测定油中溶解气体的实际含量。具体的试验设计如下:

  2.1变压器油的试验样本

  采集变压器油的样本,试验人员选择了六种牌号的油样本。如:(1)10STO:中间基,倾点-21℃;(2)25STO:中间基,倾点-33℃;(3)40STO:中间基,倾点-48;(4)45STO中间基,倾点-57;(5)45NTO:环丙基,倾点-57;(6)45FTO:环丙基:-57℃。

  2.2试验设计中的方法

  试验设计中主要利用气象色谱的方法,完成气体含量的试验[2]。根据气象色谱试验方法的实际,需准备相关的仪器,如:色谱分析仪器、检测装置等,待变压器油中溶解气体含量测定后,还需比对色谱,确定变压器油中实际的气体含量。

  2.3变压器油中溶解气体含量的试验

  变压器油中溶解气体含量的试验分为三个部分,根据某试验案例的实践进行,汇总分析如下:

  2.3.1储存试验

  储存试验以25STO为样本,将其等分存储在室温下,严格设定储存时间,该试验选择的时间为0时、365时和730时,储存实践完成后立即采集变压器油的样本,分别在不同的位置进行选择,同时将样本导入到试验瓶内,密封处理。密封处理的变压器油属于混合类型,便于测定油中溶解气体的含量。针对储存试验,设计不同的样本,该试验将混合样本分为7组,在25℃-140℃之间,设置7个测量点,静置16个小时后,直接进行含量测量。

  2.3.2浸渍试验

  浸渍试验需要多种介质材料的参与,如:橡胶、硅钢片等,将此类材料与变压器油样本充分混合,并做密封处理,促使气体能够充分的释放,然后将混合样本放在105℃的条件下加热,之后测量内部的气体含量。

  2.3.3氧化试验

  氧化试验首先需将变压器油样本放置在相关试验设备上,测量试验点,当每个变压器油样本中含有0.014mgKOH水溶性酸时,即可测定氧化试验中变压器油内溶解气体的含量[3]。氧化试验主要是控制测量点,同时设定好试验参数,如:电压、温度等,保障各项条件达到测量状态,才能有效完成溶解气体含量的试验。

  2.4溶解气体含量试验的结论

  变压器油受到多项因素的干扰,通过上述试验的进行,分析试验的结论。如:(1)变压器油的储存时间,改变油中气体的含量,其中C02的含量会大幅度上升,C2H2、H2等其他类的气体溶解变化的含量不大;(2)变压器油在不同的温度环境中,形成了多样化的溶解气体,温度逐渐升高,检测到的低分子烃含量会呈现明显增加的趋势,部分气体还会呈现持续增加的状态;(3)变压器油中溶解气体的含量受到变压器自身材料的影响,完善浸渍试验后可以发现材料的影响,而且材料密度、面积等,都属于溶解气体含量的影响因素。

  3.基于油中溶解气体含量试验的建议

  结合变压器油中溶解气体含量的试验以及结论,针对变压器油的应用,提出以下几点建议,如:

  第一,变压器油中溶解气体受到多方面因素的影响,其可做为判断变压器运行故障的条件,但是不能做为依据,还需结合其他判断指标,才能准确识别变压器的故障类型,进而有效解决运行故障。变压器油中溶解气体的含量试验对应了运行的故障指导,试验人员可以参考相关的判断方式,以免影响电力人员的检修效益。

  第二,严格选择变压器运行中的绝缘材料,排除此类材料对该项试验的影响。绝缘材料有很大的可能会参与到溶解气体含量的试验中,影响最终的试验结果,而且在高温阶段容易产生其他类型的溶解气体,改变原有的试验结果,导致多项气体的含量增加过度,与设定试验测试得出的结果,存在明显的不同。

  第三,处于无电场环境中的变压器油,如果储存方式恰当,基本可以排除气体溶解,最主要的是排除C2H2、H2的溶解,需严格掌握此类状态下的储存方式,结合储存优势,优化溶解气体含量的试验测定。

  第四,变压器油内溶解气体含量呈现规律性变化时,需首先考虑变压器材料是否出现老化或氧化。变压器油中溶解气体中C含量增加时,最有可能出现老化故障,因为变压器绝缘材料内,含有充足的C元素,在老化后会转化成不同的含C类气体。

  第五,变压器油中溶解气体含量试验设计的过程中,需要注重试验本身对气体含量的影响,尽量排除此部分试验的影响,完善试验测量的环境,保障变压器油故障判断的准确性,利用其为变压器运行提供优化的指导。

  综上所述,变压器油中溶解气体含量的试验有利于变压器的实际运行,对其产生积极的影响,而且溶解气体的含量能够表明变压器的多项运行参数,利用直接的试验方式,获取精确的变压器数据。

  4.结束语

  经过油中溶解气体含量的试验证明,变压器确实受到不同环境的干扰,试验人员根据试验得出的气体含量,能够判断变压器潜在的运行故障,以此来提高变压器的运行能力,保障其在试验研究下可以达到优化的运行状态,排除干扰因素的影响。变压器油中溶解气体含量的试验具备充足的预测能力,在变压器故障诊断中起到主导作用。

  【参考文献】

  [1]黎刚.在线色谱监测装置在湖南电网中的应用[J].湖南电力,2013,(02):14-16.

  [2]李江华.电力变压器常见故障及在线检测技术[J].绝缘材料,2011,(05):78-80.

  [3]彭琳峰.变压器油中溶解气体在线监测系统的应用与管理[J].湖南电力,2013,(S1):90-92.

  【摘 要】变压器在运行中,容易受到不同因素的干扰,产生了气体并溶解到变压器油中,试验人员通过分析变压器油中溶解气体的含量,即可大致判断变压器的工作状态。目前,变压器油中溶解气体含量的试验非常复杂,必须在试验中得出准确的数据,才能稳定变压器的运行。因此,本文主要以变压器油为研究对象,分析溶解气体含量的试验。

  【关键词】变压器油;溶解气体;试验

  油中溶解气体含量的试验在变压器运行中较为适用,试验主要以变压器油中溶解的气体为主,通过油储存、色谱分析等方式,完成含量测定。基于油中溶解气体含量的试验测试,着重分析试验结果,检测变压器在正常运行状态下,变压器油中可能出现的溶解气体,将其做为评价变压器的一项标准,同时得出不同环境条件对变压器的影响。

  1.分析变压器油中的溶解气体

  以某变压器油的新油产品为例,分析油中溶解气体的来源。该变压器油的新品中本身含有C2H2和H2,其他溶解气体的来源大致可以分为四个方面,分析如下:

  1.1大气环境

  变压器油在运输的过程中,不可避免的会接触外界环境,主动吸收空气后,改变原有新油的气体含量,如增加了N2、O2的含量。

  1.2精炼环节

  变压器油在起初阶段并不能直接投入运用,需经过精炼环节。精炼过程中虽然产生的气体不多,但是直接干扰油中气体的含量,尤其是低分子烃类的气体,如:CH4,对油中溶解气体的含量产生影响。

  1.3分解环节

  变压器油在经历固体分解的过程中,最容易在油中引入气体。此项环节中大部分的C-O键会断裂,而且不同物质内的C-O键受到多层次温度的影响,发生不定期的分解,分解后的C、O会在其他条件下重组,再加上C-H键的干扰,直接产生烃类气体。

  1.4化学反应

  变压器油在特殊情况下,受到异常条件的影响,会发生诸多化学反应。例如:变压器油在储存的过程中,密封条件达不到标准状态,导致变压器油受潮吸水,水分与铁发生化学反应,产生H2,增加新油中的H2含量[1]。变压器油内部可能发生的化学反应非常多,不利于变压器油的稳定存在,同时为其提供多途径的气体来源。

  2.变压器油中溶解气体含量的试验设计

  结合变压器油中溶解气体的来源,设计试验项目,测定油中溶解气体的实际含量。具体的试验设计如下:

  2.1变压器油的试验样本

  采集变压器油的样本,试验人员选择了六种牌号的油样本。如:(1)10STO:中间基,倾点-21℃;(2)25STO:中间基,倾点-33℃;(3)40STO:中间基,倾点-48;(4)45STO中间基,倾点-57;(5)45NTO:环丙基,倾点-57;(6)45FTO:环丙基:-57℃。

  2.2试验设计中的方法

  试验设计中主要利用气象色谱的方法,完成气体含量的试验[2]。根据气象色谱试验方法的实际,需准备相关的仪器,如:色谱分析仪器、检测装置等,待变压器油中溶解气体含量测定后,还需比对色谱,确定变压器油中实际的气体含量。

  2.3变压器油中溶解气体含量的试验

  变压器油中溶解气体含量的试验分为三个部分,根据某试验案例的实践进行,汇总分析如下:

  2.3.1储存试验

  储存试验以25STO为样本,将其等分存储在室温下,严格设定储存时间,该试验选择的时间为0时、365时和730时,储存实践完成后立即采集变压器油的样本,分别在不同的位置进行选择,同时将样本导入到试验瓶内,密封处理。密封处理的变压器油属于混合类型,便于测定油中溶解气体的含量。针对储存试验,设计不同的样本,该试验将混合样本分为7组,在25℃-140℃之间,设置7个测量点,静置16个小时后,直接进行含量测量。

  2.3.2浸渍试验

  浸渍试验需要多种介质材料的参与,如:橡胶、硅钢片等,将此类材料与变压器油样本充分混合,并做密封处理,促使气体能够充分的释放,然后将混合样本放在105℃的条件下加热,之后测量内部的气体含量。

  2.3.3氧化试验

  氧化试验首先需将变压器油样本放置在相关试验设备上,测量试验点,当每个变压器油样本中含有0.014mgKOH水溶性酸时,即可测定氧化试验中变压器油内溶解气体的含量[3]。氧化试验主要是控制测量点,同时设定好试验参数,如:电压、温度等,保障各项条件达到测量状态,才能有效完成溶解气体含量的试验。

  2.4溶解气体含量试验的结论

  变压器油受到多项因素的干扰,通过上述试验的进行,分析试验的结论。如:(1)变压器油的储存时间,改变油中气体的含量,其中C02的含量会大幅度上升,C2H2、H2等其他类的气体溶解变化的含量不大;(2)变压器油在不同的温度环境中,形成了多样化的溶解气体,温度逐渐升高,检测到的低分子烃含量会呈现明显增加的趋势,部分气体还会呈现持续增加的状态;(3)变压器油中溶解气体的含量受到变压器自身材料的影响,完善浸渍试验后可以发现材料的影响,而且材料密度、面积等,都属于溶解气体含量的影响因素。

  3.基于油中溶解气体含量试验的建议

  结合变压器油中溶解气体含量的试验以及结论,针对变压器油的应用,提出以下几点建议,如:

  第一,变压器油中溶解气体受到多方面因素的影响,其可做为判断变压器运行故障的条件,但是不能做为依据,还需结合其他判断指标,才能准确识别变压器的故障类型,进而有效解决运行故障。变压器油中溶解气体的含量试验对应了运行的故障指导,试验人员可以参考相关的判断方式,以免影响电力人员的检修效益。

  第二,严格选择变压器运行中的绝缘材料,排除此类材料对该项试验的影响。绝缘材料有很大的可能会参与到溶解气体含量的试验中,影响最终的试验结果,而且在高温阶段容易产生其他类型的溶解气体,改变原有的试验结果,导致多项气体的含量增加过度,与设定试验测试得出的结果,存在明显的不同。

  第三,处于无电场环境中的变压器油,如果储存方式恰当,基本可以排除气体溶解,最主要的是排除C2H2、H2的溶解,需严格掌握此类状态下的储存方式,结合储存优势,优化溶解气体含量的试验测定。

  第四,变压器油内溶解气体含量呈现规律性变化时,需首先考虑变压器材料是否出现老化或氧化。变压器油中溶解气体中C含量增加时,最有可能出现老化故障,因为变压器绝缘材料内,含有充足的C元素,在老化后会转化成不同的含C类气体。

  第五,变压器油中溶解气体含量试验设计的过程中,需要注重试验本身对气体含量的影响,尽量排除此部分试验的影响,完善试验测量的环境,保障变压器油故障判断的准确性,利用其为变压器运行提供优化的指导。

  综上所述,变压器油中溶解气体含量的试验有利于变压器的实际运行,对其产生积极的影响,而且溶解气体的含量能够表明变压器的多项运行参数,利用直接的试验方式,获取精确的变压器数据。

  4.结束语

  经过油中溶解气体含量的试验证明,变压器确实受到不同环境的干扰,试验人员根据试验得出的气体含量,能够判断变压器潜在的运行故障,以此来提高变压器的运行能力,保障其在试验研究下可以达到优化的运行状态,排除干扰因素的影响。变压器油中溶解气体含量的试验具备充足的预测能力,在变压器故障诊断中起到主导作用。

  【参考文献】

  [1]黎刚.在线色谱监测装置在湖南电网中的应用[J].湖南电力,2013,(02):14-16.

  [2]李江华.电力变压器常见故障及在线检测技术[J].绝缘材料,2011,(05):78-80.

  [3]彭琳峰.变压器油中溶解气体在线监测系统的应用与管理[J].湖南电力,2013,(S1):90-92.


相关文章

  • 35kV煤窑沟变主变轻瓦斯动作故障分析处理及探讨
  • 35kV煤窑沟变主变轻瓦斯动作故障分 析处理及探讨 吐鲁番电业局变电检修工区 油务试验班 王晓瑜 联系电话[1**********] 35kV煤窑沟变主变轻瓦斯动作故障分析处理及探讨 吐鲁番电业局 王晓瑜 [摘要]针对一起主变轻瓦斯动作故障 ...查看


  • 油纸电容式套管油中含微量乙炔的原因分析
  • 第44卷第5期2007年5月 TRANSFORMER Vol.44MayNo.52007 油纸电容式套管油中含微量乙炔的原因分析 汪新泉 (南京智达电气有限公司,江苏 南京 210028) 制造方面分析了造成油纸电容式套管油中含微量C2H2 ...查看


  • 绝缘油中溶解气体色谱分析技术在实际工作中的应用
  • 绝缘油中溶解气体色谱分析技术在实际工作中的应用 0摘要 电力变压器故障检测主要是油的色谱分析,色色谱分析是指用气相色谱仪对溶解在变压器油中的气体进行组分和含量的检测.通过分析溶解于油中的特征气体能及早发现充油设备内部可能存在的潜伏性故障,并 ...查看


  • 220KV启备变变压器高压试验标准
  • 广东国华粤电台山发电有限公司企业技术标准 220KV启动备用变压器试验技术标准 SBJX/DQYC-002-2005 广东国华粤电台山发电有限公司设备维护部 2005-12-01批准 2006-01-01实施 本标准起草单位: 设备维护部 ...查看


  • 变压器及配套色谱分析
  • [变压器及配套]变压器油色谱数据异常的现场分析与处理 (1) 2009-11-03 16:48:49 作者:山西吕梁供电分公司生产技术处 刘栋梁 来源:赛尔输配电产品应用变压器及仪器仪表卷 总第86期 本文介绍了现场中一些变压器油色谱异常的 ...查看


  • 变压器故障检测
  • 变压器故障检测 变压器故障的检测技术是准确诊断故障的主要手段,根据DL /T596-1996电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序,主要包括油中气体的色谱分析.直流电阻检测.绝缘电阻及吸收比.极化指数检测.绝缘介质损失角正切检测.油 ...查看


  • 变压器的故障检修
  • 第一节 短路故障 变压器短路故障主要指变压器出口短路,以及内部引线或绕组间对地短路.及相与相之间发生的短路而导致的故障. 变压器正常运行中由于受出口短路故障的影响,遭受损坏的情况较为严重.据有关资料统计,近年来,一些地区110kV及以上电压 ...查看


  • 输变电设备状态监测装置性能检测方案
  • 附件 变压器油中溶解气体等在线监测装置性能 检测方案 国家电网公司 2013年5月 依据公司2013年技术监督工作部署,为掌握国内输变电设备在线监测装置(以下简称"监测装置")质量情况,对公司设备选型工作提供参考,有效实 ...查看


  • 10.浅谈变压器油色谱在线监测系统
  • 浅谈变压器油色谱在线监测系统 新疆阿克苏电力有限责任公司 周明 摘 要:对于油浸式电力设备,尤其是变压器,其油中溶解气体进行在线或离线的气体含量 分析技术是一种可靠有效的诊断设备潜伏性故障的检测技术,可以判断设备内部的隐藏缺陷,目前它在变压 ...查看


热门内容