论电力系统油务监督中色谱分析的应用王忠友

论电力系统油务监督中色谱分析的应用王忠友

(国网新疆电力有限公司和田供电公司新疆和田848000)

摘要:电力系统的发展日新月异,在电力系统的运行过程中,由于其内部的线路和设备众多,在运行期间会出现各种各样的故障和问题,这给油务监督工作带来了很多的不确定性因素和困难。在分析设备和线路中产生的故障和问题时一般会采用色谱分析这种技术方法,而且还可以利用相关的技术手段精准的找到故障所在的具体位置,这样就节省了大量检修和测试所需要消耗的时间,更加快速的处理好出现的设备故障和问题,因此笔者将对色谱分析的应用情况进行详细的论述。

关键词:电力系统;油务监督;色谱分析;应用

引言

在电力系统中,油浸变压器应用数量较多,在油浸变压器中,其绝缘多采用油纸组合,这样在变压器出现故障时,油纸受热情况下会有烃类气体产生,而且在故障点温度不断升高的情况下,绝缘油会发生裂解,从而产生不同的烷烃、烯烃及炔烃,这些烃类气体在特定温度范围内会有最大的产气率情况出现,因此在不同性质故障下,绝缘油会产生不同含量和不同组分的烃类气体。因此将色谱分析应用于变压器故障判断,可以充分的利用变压器油中溶解的气体来对各种潜伏性故障进行判断,实现对变压器运行状态的监督,确保变压器运行的安全。

1电力系统油务监督中色谱分析技术概述

在当前电气试验中,会利用气相色谱来分析绝缘油中的溶解气体,以此来及时发现充油电气设备内部存在的故障。这也使色谱分析成为当前电力系统油务监督中非常重要的一项举措。利用色谱分析时,对设备检测是不需要停运,而且不易受到其他因素的干扰,定期色谱监测运行设备的内部的绝缘情况,有利于设备运行的安全性和稳定性。

当前变压器多采用油纸复合绝缘,这样变压器存在潜伏性故障时,故障点发热会导致油纸产生烃类气体。而且在电和热作用下,充油电气设备绝缘材料和绝缘油也会产生老化分析的情况,从而产生二氧化碳和一氧化碳,并有少量低分子烃类气体产生,正常情况下,大部分气体绝缘油都能够溶解,一旦除油器存在放电性故障及过热故障产生时,这些气体产生的速度会加快,所产生的气体会在绝缘油中形成气泡,并在绝缘油中对流、扩散。因此根据产生气体的含量和组分能够对故障类型和故障严重程度进行判断。因此将色谱分析技术在充油电力设备故障诊断中进行应用,不仅诊断准确度较高,而且诊断也较为及时。这也使当前色谱分析技术在变压器工作过程中应用十分广泛,而且通过定期色谱分析,也能够及时发现设备内部存在的潜在故障,有效的实现对故障的预防,降低故障的发生率。

2色谱分析的重要依据

2.1气体成分含量及性质差异

电力系统的设备配备了很多绝缘性材料,在设备运行期间,这些材料就会在多种因素的共同作用下发生分解的现象,而且会挥发出一些不同性质的气体,人们根据不同性质气体在其中的成分含量的检测以及组成结构而做出的分析就可以明确其故障的种类和具体形态,这就需要依据气体变现出的特征和性质来开展其色谱的分析和研究,同时要将变压设备的异常情况进行监测,记录其运行时产生的信息数据,将分析获取的检测结果与记录下的数据进行核对,就可以很明显的发现变压设备是否处于正常的工作状态,抑或是发生了故障问题,如果检测对比后发现确实出现了故障,那么通过色谱的分析操作还可以获取其故障的具体种类,这样就完成了初步检修的相关工作,确定了故障问题的种类,下一步就可以采取解决对策对故障加以排除。

2.2气相色谱分析法

利用气相色谱分析法对充油设备的气体进行检测,能够明确设备是否存在故障,以便能够及时的采取适宜的应对措施,减少故障的发生率。所以在对充油设备进行故障检测时,应该明确故障类型以及发生部位,是过热故障还是放电故障,是发生在固体绝缘部位还是裸金属部位。只有明确了故障类型和故障点,才能够制定出相应的处理计划,从而有效的杜绝故障的发生,确保充油设备的正常运行。

2.3判断程度

运用色谱分析技术,不仅能够及时发现设备中存在的故障和隐患,确定故障的类型,还能够对故障的严重程度和发展情况作出判断,为故障的应对和处理提供相应的数据支撑,保证设备的稳定可靠运行。故障程度的判断意义重大,能够在很大程度上提高故障处理的效率,例如,对于一些不太严重的故障,可以采取相应的维修措施,保证设备的继续使用,而如果故障非常严重,已经失去了维修的价值,则需要对其进行更换而非盲目的维修。对于故障严重程度的判断,可以基于IEC三比值方法,运用回归分析法、平衡判据法以及瓦斯分析法等,根据判断的结果,制定有效的应对措施。

2.4气体产生速率

部分电气设备在运行过程中,容易受到外界环境因素的影响,导致产生的气体远远超过了标准值,其对于电气设备的正常稳定运行也会造成一定的影响,但是不能以此来判定电气设备必然存在故障。换言之,不能将气体含量作为判断故障的唯一标准,而是需要结合其他因素进行全面系统的分析。部分电气设备在使用环节,产生的气体在标准值的范围内,而一旦发生故障,气体产生的速度极快,对于电气设备的影响甚至超过了气体含量过高的影响。因此,在运用色谱分析技术对变压器的故障进行判断时,不仅需要关注特征气体的含量,还需要考虑绝缘材料分解过程中的气体产生速率,明确其相对性或者绝对性。

3电力系统油务监督中色谱分析技术常用方法

3.1基于故障点的产生气体的速率进行设备故障的判断

对气体含量进行检测的过程中,经常会以气体含量是否超过注意值为标准,但是这个标准并不是唯一的判断标准,还应该结合其他影响因素进行分析。所以当检测到的气体含量超过注意值时,还可能是外来因素造成的干扰,所以并不能判断是否存在故障。如果气体含量低于注意值时,但是在产生气体的速率较快,此时也应该给予高度的重视。

3.2基于绝缘油中溶解气体的特征气体的含量判断设备故障

当变压器内部出现不同的故障时,就会有不同的特征气体出现。基于绝缘油气相色谱分析结果与产生的气体的特征以及产生特征气体的注意值进行比较,从而判断变压器等设备是否存在故障以及故障的性质和程度。

3.3三比值法判断设备的故障

实际上,对包括变压器等在内的充油电气设备故障类型进行判断的重要方法就是三比值法。三比值法中的任何故障对应的比值都具有典型性,通过对于多种故障的联合作业,有可能出现找不到对应比值组合的情况,这时需要分析该不典型比值的组合,进而可以获得故障的多重性与复杂性。

结语

在电力系统中变压器设备运行状况直接影响电网运行的稳定和安全,必须得到足够的重视,做好变压器运行状态的实时监测工作。色谱分析不仅能够对设备是否存在故障做出准确判断,还可以实现故障类型以及故障位置的准确判定,在故障的应对和处理中发挥着非常重要的作用,具有相当的推广价值。

参考文献:

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