吸湿剂就从蓝色变为粉红色,此时,就应进行再生处理。吸湿剂再生处理应加热至100~140°C直至恢复到蓝色。对呼吸器如果管理不善,就会加速油的老化。
3.2 机械类检测装置 1)瓦斯气体继电器
这种继电器广泛应用于带油枕的变压器。第1对触点供轻故障报警用,它是变压器中绝缘材料,结构件中的有机材料烧毁时,油的热分解而产生的气体进入气体继电器的气室,当气体积聚到一定时量,气体继电器轻瓦斯触点动作。第2对触点用于重故障,它是在变压器内部因绝缘击穿、断线等而引起油中闪络放电弧、变压器内部压力剧增,油急速流向油枕时继电器重瓦斯触点动作。 2)防爆装置
防爆装置是当内部压力升高至一定的数值时发生动作,使油箱内部压力向外部释放的装置,用于保护油箱和散热器。 3.3 电气类检测装置
1)差动继电器
差动继电器的动作原理是:在变压器的一次侧和二次侧分别安装了按变压器匝数比选定的电流互感器,利用变压器产生匝间短路之类事故时所引起的电流差值,使继电器动作。因此,变压器运行中如果差动继电器发生动作,一般都是匝间短路之类内部故障。 2)过电流继电器
这是在电力设备或线路发生短路事故,或者过负荷时进行保护的继电器。如果设备外部线路没有相间短路,也没有过负荷,就应考虑是变压器内部短路。 检测变压器内部故障的其他方法还有分析溶于油中的气体的方法,看温度计的指示有否异常或根据内部有否异常声音而进行检查的方法等。 3.4 利用仪器仪表检测诊断故障
保护继电器动作时或从外面观察认为内部有异常时,首先应查清当时喷油的程度、响声大小与部位,保护继电器动作状态,负责情况和电力系统的现状
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等情况作为参考。同时通过变压器的电气试验,油中的含气分析,变压器总的绝缘性能试验,绝缘油试验等进行综合分析,以便对故障的部位和程度作出一定的检测,都需要用专用仪器仪表进行检测诊断。 3.5 变压器油中的气体类别
气相色谱法是对变压器油中可燃性气体进行分析的最切实可行的方法,该方法包括从油中脱气和测量两个过程。将绝缘油中的氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、乙烷(C2H6)、二氧化碳(CO2)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)等气体从油中脱出并经分析,证明它们的存在及含量,即可反映出产生这些气体的故障类型和严重程度。油在正常老化过程产生的气体主要是一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2),油绝缘中存在局部放电时(如油中气泡击穿),油裂解产生的气体主要是氢气(H2)和甲烷(CH4)。在故障温度高于正常运行温度不多时,产生的气体主要是甲烷(CH4),随故障温度的升高,乙烯(C2H2)和乙烷(C2H6)逐渐成为主要物征气体;当温度高于1000℃时(如在电弧弧道温度300℃以上),油裂解产生的气体中含有较多的乙炔(C2H2),如果故障涉及到固体绝缘材料时,会产生较多的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)等。
4 变压器在线监测技术
变压器在线监测的目的,就是通过对变压器特征信号的采集和分析,判别出变压器的状态,以期检测出变压器的初期故障,并监测故障状态的发展趋势。目前,电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一,提出了很多不同的方法。油中溶解性气体分析技术。由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体,因此通过分析油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比,就可达到对变压器绝缘诊断的目的。几种典型的油中溶解气体,如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2,常被用作分析的特征气体。在检测出各气体成分及含量后,用特征气体法或比值法等方法判断变压器的内部故障。
局部放电在线监测技术。变压器在内部出现故障或运行条件恶劣时,会由于局部场强过高而产生局部放电(PD)。PD水平及其增长速率的明显变化,能够
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指示变压器内部正在发生的变化或反映绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡等。
振动分析法。就是一种广泛用于监测这种变压器故障的有效方法。通过对变压器振动信号的监测和分析,从而达到对变压器状态监测的目的。 红外测温技术。红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号,经放大处理,转换成标准视频信号,然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。当变压器引线接触不良、过负荷运行等情况时都会引起导电回路局部过热,铁芯多点接地也会引起铁芯过热。
频率响应分析法。频率响应分析法是一种用于判断变压器绕组或引线结构是否偏移的有效方法。绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变,而频率响应法正是通过测量这种细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的。 绕组温度指示。绕组温度指示器就是用于监测变压器绕组的温度,给出越限报警,并在需要时启动保护跳闸。目前已开发出一种用于大型变压器绕组温度监测的新技术,即将一条光纤嵌入变压器绕组以便直接测量绕组的实时温度,从而改进变压器的预测建模技术,并达到实时监测变压器绕组温度状态的目的。
其他状态监测方法。低压脉冲响应测试
(Low Voltage Impulse Response,LVIR)也是一种有效的变压器状态监测测方法,并且已经是一种用于确定变压器是否能通过短路试验的公认方法。此外,绕组间的漏感测试、油的相对湿度测试、绝缘电阻测试等也是变压器状态监测的常用方法。 5 结论
文章介绍了电力变压器的常见缺陷和故障,并分析了这些故障对变压器的危害,并对消除故障的方法进行了归纳总结,此外还分析了变压器常用的在线监测技术,具有一定的工程实用价值
进入21世纪电力行业将有更大的发展,电力变压器的故障诊断与状态检修作为我国电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学管理水平的有力措施,
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是今后在电力生产中努力和发展的方向。
参考文献:
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[4]曲世惠,王怡范,刘衍胜,陈树奉,江志德等,电工作业,第一版,北京:气象出版社,2001.269-271。
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