电气设备内部故障与油中特征气体的关系.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020年5月29日星期五,#,09 十一月 2026,电气设备内部故障与油中特征气体的关系,变压器内部故障主要有热性故障和电性故障两种。至于机械性故障，除因运输受损外，还可能由于电应力的作用，如过励磁振动造成，但最终仍将以热性或电性故障形式表现出来。变压器内部进水受潮作为一种内部潜伏性故障，最终也会发展成电性故障。,2,一、热性故障,热性故障主要是由于分接开关接触不良、铁心多点接地和局部短路、导线过电流和接头焊接不良、电磁屏蔽不良导致漏磁集中、冷却油道堵塞等所致。,3,如果热引力只引起热源附近绝缘油分解时，所产生的特征性气体主要是C,2,H,4,和CH,4,，两者之和一般占总烃的80%以上，而且随着故障点热度的升高，C,2,H,4,所占的比例增加。其次是C,2,H,6,和H,2,，H,2,的含量与热源温度的关系密切，一般高温过热时，氢烃总量中有27%是氢气。总趋势是随着温度的升高，烃类气体的增长速度比氢气的增长速度快。,4,通常过热性故障时，不产生C,2,H,2,，只有当过热严重时，才会产生微量的C,2,H,2,，但其最大含量不超过总烃量的10%。,当过热性故障涉及固体绝缘材料时，除产生上述气体外，还产生大量的CO和CO,2,，而且对于大中型变压器来说，CO,2,/CO值大于10。,5,二、电性故障,电性故障是在高电场力作用下发生的，由于能量密度不同，电性故障可分为高能量的电弧放电和低能量的火花放电及局部放电。高能量电弧放电将使绝缘击穿烧坏。火花放电是一种间歇性放电，局部放电的能量最低，并且通常只发生在气隙、空穴和悬浮带电体周围。,6,电弧放电多以绕组匝间、层间和段间绝缘击穿的故障形式出现，其次是引线断裂或对地闪络，分接开关飞弧等故障。这种故障产气急剧，爆发性大。尤其是绕组纵绝缘故障，大都是突然爆发，并无先兆可循，至今还未能找到预测手段。此种故障的特征气体主要是H,2,和C,2,H,2,其次是C,2,H,4,和CH,4,。由于这种故障发生迅猛，致使气体来不及溶解于油中，而直接由气体继电器反映。由此可知，油中气体含量与故障点的位置、故障持续时间有很大关系。,7,火花放电常见于引线、套管储油柜对电位未固定的套管导电杆、导线连接处或引线局部接触不良处、不稳定的铁心接地、分接开关拔叉电位悬浮部位等。其特征气体也是以C,2,H,2,和H,2,为主要成分，但因故障能量较小，总烃含量不会高。,8,局部放电大都发生在导电回路和磁导体部件的棱角部位，由此产生的特征气体主要是H,2,和CH,4,，只有放电能量相当高时，才会出现少量的C,2,H,2,。,无论是哪一种放电，只要涉及到固体绝缘材料，就都会产生CO和CO,2,气体。,9,三、受潮,当变压器内部进水受潮时，除油中水分和杂质易形成“小桥”，以及因绝缘中存在气隙发生局部放电产生H,2,外，还有因水分在电场作用下的电解、水与钢铁的化学反应产生的H,2,。因此，H,2,在氢烃总量中将占较高的比例。,10,设备内部状况与油中气体组分的关系,被测气体,设备内部状况,N,2,与5%或更少的氧气（O,2,）,密封变压器处于正常运行状态,N,2,与大于5%的氧气（O,2,）,检查变压器密封情况,N,2,、CO或CO,2,，或CO、CO,2,同时存在,变压器过载或过热，引起纸绝缘热裂解，检查运行条件,N,2,和H,2,电晕放电，水电解或铁锈,N,2,、H,2,、CO或CO,2,电晕放电涉及到绝缘纸或变压器严重过载,N,2,、H,2,、CH,4,和少量的C,2,H,4,、C,2,H,6,火花放电或别的不严重的故障，在油中引起放电,N,2,、H,2,、CH,4,、CO、CO,2,及少量其他烃类气体，通常不存在C,2,H,2,火花放电或别的不严重的故障，涉及到固体绝缘,N,2,、大量的H,2,及其他烃类气体，包括C,2,H,2,内部存在高能量的电弧放电，引起油快速劣化,N,2,、大量的H,2,、CH,4,、C,2,H,4,及少量的C,2,H,2,小区域的高温过热，通常由于接触不良引起，故障未涉及到固体绝缘,N,2,、大量的H,2,、CH,4,、C,2,H,4,及少量的C,2,H,2,，另外还有CO、CO,2,存在,小区域的高温过热，通常由于接触不良引起，但故障已涉及到固体绝缘,11,