充油电气设备故障分析及处理

充油电气设备故障分析及处理

卫秦王晓峰刘香梅周海龙张智

（国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳236017）

摘要：当充油设备中内部发生潜伏性故障时，产生的故障气体经对流、扩散不断溶解在油中，故障气体的组分和含量的类型、严重程度密切相关。测定充油设备中溶解气体组分含量，可以对运行设备可能存在的故障进行分析和判断，并可监视故障的发展状况。本文将就充油设备典型故障进行分析分析和方法介绍。

关键词：潜伏性故障；组分；处理

一、充油电气设备的典型故障

充油电气设备的故障，主要有放电和过热两大类。充油设备的典型故障类型如下表所示：

表一充油电气设备的典型故障

二、判断设备故障的步骤

变压器等充油电气设备内部的绝缘油和绝缘材料，在正常运行时在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类气体及CO、C02等气体。在设备发生过热和放电故障的异常情况下也会产生这些气体，这两类气体来源在技术上难以区分，在数值上也没有严格的界限。而且，气体组分和环境温度与负荷、油温、油中的含气量、油的保护系统和循环系统，以及取样和测试方法等许多因素有关。因此在判断设备故障时，首先要对是否存在故障进行识别，而后对于故障性质、故障严重程度与发展趋势进一步判断，最后进行综合分析并提出处理措施。

（一）故障的识别

依据标准或规程规定，对运行设备进行周期性检测。对设备油中溶解气体进行多次分析得到的数据，通过比较注意值、考查产气速率和调查设备状况，判明设备有无故障。

（1）比较特征气体含量是否超过注意值。按出厂和投运前设备气体含量、运行中设备油中溶解气体的注意值两大类进行分析判断，对于总烃、CH4、C2H2、H2含量超出注意值的设备。进行追踪分析，查明原因。

（2）考查特征气体的产气速率是否超过注意值。考查产气速率不仅可以进一步确定有无故障，还可对故障的性质做出初步的估计。对于特征气体的产气速率超过注意值的设备，应缩短检测周期，监视故障的发展趋势，必要时立即停止运行。

利用油中溶解气体组分含量数据进行故障诊断时，上述两种方法应结合使用，对于短期内特征气体含量迅速增高，但尚未超出注意值的设备，可判断为内部有异常状况：对于设备因某种原因，气体含量基值较高，超过特征气体含量的注意值，但增长速率低于产气速率注意值的，仍可认为是正常设备。

（二）故障性质、故障严重程度与发展趋势判断

（1）当确认设备内部存在故障时，应根据油中溶解气体组分含量大小，选择改良三比值法或溶解气体分析解释表、特征气体法以及CO和CO2气体分析等适宜的方法进一步判断故障性质。

（2）对故障性质初步作出判断后，应对故障设备进行监视、跟踪，以了解故障的严重程度和发展趋势。在运用三比值法的基础上，还可运用平衡判据等方法进行分析判断。

1）在运行中，当故障变压器的气体继电器内有气体聚集或引起气体继电器动作时，标志着故障发展迅速，日益严重。通常用气体继电器中的气体颜色和气味来初步判断变压器内的故障性质。

表二气体继电器中的气体颜色与故障性质的关系

2）在气体继电器中聚集有游离气体时，应使用平衡判据，判断故障的持续时间与发展速度。

当气体继电器发出信号时，除应立即取气体继电器中的游离气体进行色谱分析外，还应同时取油样进行溶解气体分析，并比较油中溶解气体与继电器中游离气体的折算浓度，以判断游离气体与溶解气体是否处于平衡状态。

如果气体继电器内的故障气体浓度折算到油中的浓度明显超过油中溶解气体浓度.说明释放气体较多，设备内部存在产生气体较快的故障，应进一步计算气体的产气速率。

三、综合分析与处理措施

油中溶解气体分析对运行设备内部早期故障性质的诊断是灵敏有效的，但这种方法难以捕捉突发性故障，难以确定故障部位，因此，在判断故障时，应根据设备运行的历史状况、设备的结构特点和外部环境等，同时结合电气试验，油质分析以及设备运行、检修等情况进行综合分析，对故障的部位、原因，绝缘或部件的损坏程度等作出准确的判断，从而制定出适当的处理措施。

参考文献

[1]孙坚明，孟玉婵，刘永洛.电力用油分析及油务管理[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]赫有明，温念珠.电力用油实用技术问答[M].北京：中国水利水电出版社，2000.