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如何诊断变压器绝缘是否已经老化?

[  修改时间:2014/9/5 9:52:07  浏览次数:1969]
 

诊断电力变压器绝缘老化,并推断其剩余寿命的方法如下:

(1)利用气相色谱法测定COCO2生成量由于绝缘纸老化会分解出COCO2,所以测量COCO2生成总量可以再一定程度上反映纸的老化情况。但是,绝缘油氧化,国产变压器中使用的#1030#1032漆在运行温度下都出分解出COCO2,这就给分析带来一定的困难,有时得不到明确的结论。

(2)测量绝缘纸的聚合度。测量变压器绝缘纸的聚合度(指绝缘纸分子包含纤维素分子的数目)是确定变压器老化程度的一种比较可靠的手段。纸聚合度的大小直接反映了纸的老化程度,它是变压器绝缘老化的主要判据。当聚合度小于250时,应引起注意。然而,这项试验要求变压器停运、吊罩,以便取纸样。因此,正在运行的变压器无法进行这项试验。

(3)测量油中的糠醛浓度。绝缘纸中的主要化学成分是纤维素。纤维素大分子是由D-葡萄糖基单体聚合而成。当绝缘纸出现老化时纤维素历经如下化学变化:D-葡萄糖的聚合物由于受热,水解和氧化而解聚,生成D-葡萄糖单糖。D-葡萄糖单糖很不稳定,容易水解,最后产生一系列的氧环化合物。糖醛是绝缘纸中纤维素大分子解聚后形成的一种主要氧环化合物。它溶解在变压器的绝缘油中,是绝缘纸因降解形成的主要特征液体。可以用高效液相色谱分析仪测出其含量,根据浓度的大小判断绝缘纸的老化程度,并根据糠醛的产生速率(ppm/年)可进一步推断其剩余寿命。糠醛分析的优点是:

1)取样方便,用油样量少,一般只需油样十至十几毫升。

2)不需变压器停电。

3)油样不需特别的容器,保存方便。

4)糠醛为高沸点液态产物,不易逸散损失。

5)油老化不产生糠醛。

其缺点是,当对油做脱气或再生处理时,如油通过硅胶吸附时,则会损失部分糠醛,但损失程度比COCO2气体损失小得多。

应指出,油中糠醛分析对于运行年限不长的变压器,还可以结合油中COCO2含量分析来综合诊断内部是否存在固体绝缘局部过热故障。所以可以作为变压器监督的常规试验手段,《规程》建议在以下情况检测油中糠醛含量:

1)油中气体总烃超标或COCO2过高;

2)500kV变压器和电抗器及15OMVA以上升压变压器投运2~3年后;

3)需了解绝缘老化情况。

通过对油中糠醛含量的检测可为下列情况提供判断依据:

1)已知变压器存在内部故障时,该故障是否涉及固体绝缘材料;

2)是否存在引起变压器绕组绝缘局部老化的低温过热;

3)判断运行年久变压器等的绝缘老化程度。

油中糠醛含量的判断,《规程》规定如下:

1)糠醛含量超过表中所列数时,一般为非正常老化,需连续检测,并注意增长率。

运行年限

1~5

5~10

10~15

15~20

糠醛量

mg/L

0.1

0.2

0.4

0.75

变压器油中糠醛含量参考值表

2)测试值大于4mg/L时,认为老化已比较严重。变压器整体绝缘水平处于寿命晚期。此时宜测定绝缘纸(板)的聚合度,综合判断。

有的研究者认为油中糠醛含量达到1~2mg/L变压器绝缘劣化严重;油中糠醛含量达到3.5mg/L变压器绝缘寿命终止。

 
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