本發(fā)明屬于機(jī)電工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用氣體分析來判斷電力變壓器故障的方法。
背景技術(shù)：
電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一，它一旦發(fā)生事故，則所需的修復(fù)時(shí)間較長，造成的影響也比較嚴(yán)重。隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力變壓器的單機(jī)容量和安裝容量隨之不斷增加，電壓等級(jí)也在不斷地提高。一般而言，容量越大，電壓等級(jí)越高，變壓器故障造成的損失也就越大。近年來，電力變壓器雖然由于材料的改進(jìn)、設(shè)計(jì)方法和制造技術(shù)的提高，運(yùn)行可靠率有所提高，但仍會(huì)發(fā)生料想不到的事故。
由于電力變壓器故障的多樣性，再加上引發(fā)這些故障的原因非常復(fù)雜且不明顯，使得要準(zhǔn)確地判斷電力變壓器故障性質(zhì)及故障發(fā)生部位變得相當(dāng)困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用氣體分析來判斷電力變壓器故障的方法，以解決上述技術(shù)中存在的問題。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種利用氣體分析來判斷電力變壓器故障的方法，包括如下步驟：
步驟一：通過對(duì)單項(xiàng)成分進(jìn)行分析，來判斷是否發(fā)生故障；
步驟二：通過對(duì)特征氣體色譜的分析，來判斷是否發(fā)生故障；
步驟三：通過對(duì)特定氣體含量進(jìn)行分析，來判斷固體絕緣是否發(fā)生故障。
優(yōu)選地，所述步驟一具體包括：
通過色譜分析若發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)H:含量超標(biāo)，而其他組分并沒有增加時(shí)，可判斷為設(shè)備含有水分變壓器內(nèi)部進(jìn)水受潮。
優(yōu)選地，所述步驟一還包括：通過微水分判斷具體的故障部位。
優(yōu)選地，所述步驟二包括：通過分析油中溶解氣體的正常值作比較判定有 無故障，若氫和烴類氣體不超過特定含量，則認(rèn)為電力變壓器運(yùn)行正常；或者，通過分析總烴產(chǎn)氣速率判定有無故障。
優(yōu)選地，所述步驟三包括：通過對(duì)變壓器連續(xù)色譜監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)相關(guān)性分析，根據(jù)故障的各特征氣體與CO和CO:含量間是否是伴隨增長來判斷故障是否涉及固體絕緣。
本發(fā)明，通過氣體分析來判斷電力變壓器的故障，可準(zhǔn)確地進(jìn)行故障判斷并進(jìn)行定位，滿足了客戶的使用需求，便于推廣和應(yīng)用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解為此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
正常情況下充油電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣油及有機(jī)絕緣材料，在熱和電的作用下，會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的低分子烴類及一氧化碳、二氧化碳等氣體，這些氣體大都溶解在油中，當(dāng)存在潛伏性故障和過熱性故障時(shí)，就會(huì)加快這些氣體的產(chǎn)生速度，隨著故障發(fā)展，分解出的氣體形成氣泡在油中經(jīng)對(duì)流、擴(kuò)散、不斷地溶解在油中。變壓器色譜分析法就是通過對(duì)油中溶解氣體的色譜分析來診斷變壓器存在的上述故障或缺陷。采用這種方法來監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，收到良好的效果，其診斷正確率可高達(dá)80％左右。因此，分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛伏性故障并隨時(shí)掌握故障的發(fā)展情況。
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種利用氣體分析來判斷電力變壓器故障的方法，包括如下步驟：
步驟一：?jiǎn)雾?xiàng)成分超標(biāo)分析法
1)HZ超標(biāo)
變壓器內(nèi)部進(jìn)水受潮也是一種內(nèi)部潛伏性故障，其特征氣體H:含量很高。如果色譜分析發(fā)現(xiàn)H:含量超標(biāo)，而其他組分并沒有增加時(shí)，可判斷為設(shè)備含有水分。為進(jìn)一步判斷，可加做微水分析。導(dǎo)致水分分解出氫有兩種可能:一是水分和鐵產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)；二是在高電場(chǎng)作用下水分子本身分解。設(shè)備受潮時(shí)固體絕 緣材料含水量比油中含水量要大100多倍，而HZ含量高大多數(shù)是由于油紙絕緣內(nèi)含有氣體和水分，故在現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備受潮時(shí)僅靠采用真空濾油法不能長久地降低設(shè)備中的含水量，原因在于真空濾油對(duì)于設(shè)備整體的水分影響不大。
2)CZH:超標(biāo)
C:HZ的產(chǎn)生與放電性故障有關(guān)。當(dāng)C:H:含量占主要成分且超標(biāo)時(shí)，則很可能是設(shè)備繞組短路或分接開關(guān)切換產(chǎn)生弧光放電所致。另外，如果其它組分沒超標(biāo)，而CZHZ超標(biāo)且增長速率較快，則可能是設(shè)備內(nèi)部存在高能量放電故障。
步驟二：特征氣體色譜的分析和判斷
通?？梢杂孟旅鎯煞N方法判斷設(shè)備有無故障:
l)與油中溶解氣體的正常值作比較判定有無故障若氫和烴類氣體不超過表1所列的含量，則認(rèn)為電力變壓器運(yùn)行正常。表1變壓器油中溶解氣體的正常值
表1
2)根據(jù)總烴產(chǎn)氣速率判定有無故障當(dāng)總烴含量超過正常值時(shí)，應(yīng)考慮采用產(chǎn)氣速率判斷有無故障。絕對(duì)產(chǎn)氣速V:
相對(duì)產(chǎn)氣速率Vr:
步驟三：故障是否涉及固體絕緣的判斷。當(dāng)電力變壓器內(nèi)部故障涉及固體絕緣時(shí)，無論故障性質(zhì)如何都認(rèn)為是相當(dāng)嚴(yán)重的，而且如能確定故障時(shí)是否涉及固體絕緣，也就初步確定了故障部位，對(duì)變壓器檢修工作很有幫助。通常當(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)生解，釋放出Co和Co:，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。通過對(duì)變壓器連續(xù)色譜監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)相關(guān)性分析，根據(jù)故障 的各特征氣體與CO和CO:含量間是否是伴隨增長來判斷故障是否涉及固體絕緣，這樣可以克服傳統(tǒng)的方法即油中CO、CO:總量判斷法和CO/CO:比值法所存在的溶解氣體累積效應(yīng)的影響，同時(shí)消除測(cè)量的隨機(jī)誤差干擾。采用Pearson積矩相關(guān)11’l可以分析變量間的關(guān)聯(lián)程度，衡量故障特征氣體與CO和CO:含量間增長的相關(guān)性，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(duì)故障的主要特征氣體與CO的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)值進(jìn)行相關(guān)性分析可判斷故障是否涉及固體絕緣。當(dāng)用DGA法確定設(shè)備內(nèi)部存在放電性故障時(shí)，可以CO與H:、C:H: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)；在過熱性故障的情況下，可以CO與CH4的相關(guān)程度作為判斷過熱性故障是否與固體絕緣有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。反過來，由固體絕緣損壞能推斷為變壓器內(nèi)部己有高能量放電或電弧放電故障存在，而這二種放電現(xiàn)象可能是導(dǎo)致繞組短路故障的主要原因之一。因此，借助油色譜分析對(duì)色譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以預(yù)警變壓器內(nèi)部故障是否涉及固體絕緣。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。