電氣設備內部故障與油中特征氣體的關(guān)系

更新時(shí)間：2021-11-02

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充油電氣設備內部故障模式主要是機械、熱和電三種類(lèi)型，而又以后兩種為主，并且機械性故障常以熱的或電的故障形式表現出來(lái)。

表1－1 充油電氣設備故障類(lèi)型的統計

故障類(lèi)型	臺次	比率/（%）
過(guò)熱性故障	226	53
高能量放電故障	65	18.1
過(guò)熱兼高能放電故障	36	10.0
火花放電故障	25	7.0
受潮或局部放電	7	1.9

電弧放電的電弧電流大，變壓器主要分解出乙炔、氫及較少的甲烷；
局部放電的電流較小，變壓器油主要分解出氫和甲烷；
變壓器油過(guò)熱時(shí)分解出氫和甲烷、乙烯、丙烯等；
紙和某些絕緣材料過(guò)熱時(shí)還分解出一氧化碳和二氧化碳等氣體。
我國現行的《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》（DL/T22-2000），將不同故障類(lèi)型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體歸納為表1－2。同時(shí)，通過(guò)對充油變壓器在運行中發(fā)生的大量事故的診斷和吊心檢驗，在表1－3和表1－4中列出了電力變壓器及其高壓引線(xiàn)套管內的典型故障與故障類(lèi)型的關(guān)系。

表1－2 充油電力變壓器不同故障類(lèi)型產(chǎn)生的氣體

故障類(lèi)型	主要氣體組分	次要氣體組分
油過(guò)熱	CH4、C2H2	H2、C2H6
油和紙過(guò)熱	CH4、C2H4、CO、CO2	H2、C2H6
油紙絕緣中局部放電	H2、CH4、CO	C2H2、C2H6、CO2
油中火花放電	H2、C2H2	-
油中電弧	H2、C2H2	CH4、C2H4、C2H6
油和紙中電弧	H2、C2H2、CO、CO2	CH4、C2H4、C2H6
注：進(jìn)水受潮或油中氣泡可使氫含量升高

表1－3 充油電力變壓器的典型故障

故障類(lèi)型	舉例
局部放電	由不*津漬、高濕度的紙、油的過(guò)飽和，或空腔造成的充氣空腔中的局部放電，并導致形成X蠟
低能量放電	不良連接形成不同電位或懸浮電位造成的火花放電或電弧，可發(fā)生在屏蔽環(huán)、繞組中相鄰的線(xiàn)餅間或導體間，以及連線(xiàn)開(kāi)焊處或鐵心的閉合回路中；夾件間、套管與箱壁、線(xiàn)圈內的高壓的地端的放電；木質(zhì)絕緣塊、絕緣構件膠合處，以及繞組墊塊的沿面放電；油擊穿、選擇開(kāi)關(guān)的切斷電流等。
高能量放電	局部高能量或由短路造成的閃絡(luò )，沿面放電或電??；低壓對地、接頭之間、線(xiàn)圈之間、套管與箱體之間、銅排與箱體之間、繞組與鐵芯之間的短路；環(huán)繞主磁通的兩個(gè)鄰近導體之間的放電；鐵芯的絕緣螺絲、固定鐵芯的金屬環(huán)之間的放電。
過(guò)熱t＜300℃	在救急情況下，變壓器超銘牌運行；繞組中油流被阻塞；在鐵軛夾件中的雜散磁通引起。
過(guò)熱300℃＜t＜700℃	螺栓連接處（特別是銅排）、滑動(dòng)接觸面、選擇開(kāi)關(guān)內的接觸面（形成積碳），以及套管引線(xiàn)和電纜的連接接觸不良；鐵軛處夾件和螺栓之間、夾件和鐵芯疊片之間的環(huán)流，接地線(xiàn)中的環(huán)流，以及磁屏蔽上的不良焊點(diǎn)和夾件的環(huán)流；繞組中平行的相鄰導體之間的絕緣磨損。
過(guò)熱t＞700℃	油箱和鐵芯上的大的環(huán)流；油箱壁為補償的磁場(chǎng)過(guò)高，形成一定的電流；鐵芯疊片之間的短路。

表1－4 充油變壓器套管的典型障故

故障類(lèi)型	舉例
局部放電	紙受潮、不*浸漬、油的過(guò)飽和、或紙被X蠟沉積物污染，造成充氣空腔中的局部放電。也可能在運輸期間把松散的絕緣紙弄皺、弄折，造成局部放電。
低能量放電	電容末屏連接不良引起的火花放電；靜電屏蔽連接線(xiàn)中的電??；紙上有沿面放電。
高能量放電	在電容均壓金屬箔片間的短路，局部高電流密度熔化金屬箔片，但不會(huì )導致套管爆炸。
熱故障300℃＜t＜700℃	由于污染或不合理地選擇絕緣材料引起的高介損，從而造成紙絕緣中的環(huán)流，并造成熱崩潰；套管屏蔽間或高壓引線(xiàn)接觸不良，溫度由套管內的導體傳出。

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