變壓器固體絕緣故障的動態(tài)檢測分析方法

更新時(shí)間：2019-04-03

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新的預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，運(yùn)行中330kV及以上等級變壓器每隔3個(gè)月進(jìn)行一次油中溶解氣體分析，但目前很多電業(yè)局為保證這些重要設(shè)備的安全，有的已將該時(shí)間間隔縮短為1個(gè)月。也有部分電業(yè)局已開展了油色譜在線監(jiān)測的嘗試，這為實(shí)現(xiàn)故障的連續(xù)追蹤，提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

電力變壓器內(nèi)部涉及固體絕緣的故障包括：圍屏放電、匝間短路、過負(fù)荷或冷卻不良引起的繞組過熱、絕緣浸漬不良等引起的局部放電等。無論是電性故障或過熱故障，當(dāng)故障點(diǎn)涉及固體絕緣時(shí)，在故障點(diǎn)釋放能量的作用下，油紙絕緣將發(fā)生裂解，釋放出CO和CO2.但它們的產(chǎn)生不是孤立的，必然因絕緣油的分解產(chǎn)生各種低分子烴和氫氣，并能通過分析各特征氣體與CO和CO2間的伴生增長情況，來判斷故障原因。

判斷故障的各特征氣體與CO和CO2含量間是否是伴隨增長的，需要一個(gè)定量的標(biāo)準(zhǔn)。本文通過對變壓器連續(xù)色譜監(jiān)測的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，來獲得對這一標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)性描述。這樣可以克服溶解氣體累積效應(yīng)的影響，消除測量的隨機(jī)誤差干擾。

變壓器綜合測試臺

采用Pearson積矩相關(guān)來衡量變量間的關(guān)聯(lián)程度，被測變量序列對(xi，yi)，i＝1，…，相關(guān)系數(shù)γ的顯著性選擇兩種檢驗(yàn)水平：以α＝1%作為變量是否顯著相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，而以α＝5%作為變量間是否具有相關(guān)性的標(biāo)準(zhǔn)。即：當(dāng)相關(guān)系數(shù)γ＞γ0.01時(shí)，認(rèn)為變量間是顯著相關(guān)的；γ＜γ0.05時(shí)，二者沒有明確的關(guān)聯(lián)。γ0.01、γ0.05的取值與抽樣個(gè)數(shù)N有關(guān)，可通過查相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)表獲得。

由于CO為纖維素劣化的中間產(chǎn)物，更能反映故障的發(fā)展過程，故通過對故障的主要特征氣體與CO的連續(xù)監(jiān)測值進(jìn)行相關(guān)性分析可進(jìn)一步判斷故障是否涉及固體絕緣。當(dāng)通過其它分析方法確定設(shè)備內(nèi)部存在放電性故障時(shí)，可以CO與H2的相關(guān)程度作為判斷電性故障是否與固體絕緣有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；而過熱性故障則以CO與CH4的相關(guān)性作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過對59例過熱性故障和69例放電性故障實(shí)例的分析。

這種方法在一定程度上可以反映故障的嚴(yán)重程度，在過熱性故障的情況下，如果CO不僅與CH4有較強(qiáng)的相關(guān)性，還與C2H4相關(guān)，表明故障點(diǎn)的溫度較高；而在發(fā)生放電性故障時(shí)，如果CO與H2和C2H2都有較強(qiáng)的相關(guān)性，說明故障的性質(zhì)可能是火花放電或電弧放電。