簡介配變故障產(chǎn)生的的原因及故障產(chǎn)氣的特征。提出采用在線監(jiān)測儀可便捷地檢測配變運行狀態(tài)下相關(guān)參數(shù)并進行分析,以便掌握配變早期潛在故障,以及故障發(fā)展趨勢,便于及時進行處理,避免惡性事故的發(fā)生。
配電變壓器是電網(wǎng)供電的重要設(shè)備,也是導(dǎo)致配電網(wǎng)故障頻發(fā)的設(shè)備之一,因而如何提高配變運行的可靠性,這對安全供電至關(guān)重要。在配變運行中運用在線監(jiān)測手段,能及時了解掌握配變運行狀況,通過狀態(tài)監(jiān)測能對相關(guān)參數(shù)、信息進行采集和分析,便于發(fā)現(xiàn)早期潛在故障以及故障發(fā)展趨勢,以便及時采取措施進行排除,避免惡性事故的發(fā)生。
1 配變故障產(chǎn)生的原因及特點
配變由于制造材料、裝配工藝和運行維護等方面原因,使其內(nèi)部絕緣存在的缺陷不斷惡化,抗短路能力下降。運行中又受到電應(yīng)力、熱量和氧氣的作用,使變壓器油和有機絕緣材料逐漸老化,并在一定條件的沖擊下產(chǎn)生裂解并生成少量低分子氣體。若是配變內(nèi)部又產(chǎn)生過熱或局部放電時,會加快氣體生成的速率,裂解生成的氣體會形成氣泡不斷溶解到變壓器油中,運用在線監(jiān)測手段即能對生成氣體的組分、含量和能量的大小進行分析,從中發(fā)現(xiàn)配變內(nèi)部存在的潛在性故障。
配變內(nèi)部故障是因熱擊穿和電擊穿所致,熱擊穿的發(fā)展速度較為緩慢,在短時間內(nèi)不會釀成事故。而局部放電,尤其是匝、層間的局部放電會加速絕緣的老化,若有電壓的沖擊必將造成絕緣性能的降低,使之從局部放電迅速發(fā)展成電弧放電,從而導(dǎo)致絕緣的擊穿。
眾所周知,任何事物都有一個產(chǎn)生、發(fā)展的過程,即是從量變到質(zhì)變的發(fā)展過程。配變內(nèi)部故障就是從電暈→爬電→火花放電→電弧放電的過程而形成的,其發(fā)展速度取決于故障所處的部位和故障能量的大小。從諸多配變事故產(chǎn)生資料顯示,其事故的形成都有一個較為緩慢的發(fā)展過程。若能在事故形成的過程中,運用響應(yīng)快速的在線監(jiān)測手段對故障的產(chǎn)生氣體進行檢測,即可了解掌握配變內(nèi)部早期潛在故障及故障發(fā)展趨勢,為配變維護檢修提供信息,以便及時準確進行排除,確保配變安全穩(wěn)定運行。
2 配變故障產(chǎn)生氣體的特征
配變內(nèi)部的絕緣油、紙、布、漆和木材等絕緣材料都是碳氫化合物或碳水化合物,其材料的分子結(jié)構(gòu)中碳氫鍵(C―H)最多,其絕緣材料受熱擊穿或電擊穿時,最容易分解斷裂而產(chǎn)生氣體,配變發(fā)生故障時產(chǎn)生的特征氣體有:H2、CH4、C2H6、C2H6、C2H2、CO、CO2,等,從不同故障類型所產(chǎn)生氣體組分來看,不論何種故障產(chǎn)生的氣體中大多均有氫氣,因而配變內(nèi)氫氣含量的明顯增加,即是配變發(fā)生故障的標志。同時由于氫氣在變壓器油中的低溶解性和高擴散性,使其在低濃度時即能被檢測出來,從而提供早期潛伏性故障的預(yù)警。所以選用氫氣作為檢測對象,是運用在線監(jiān)測手段診斷早期潛伏故障的最佳方法。
據(jù)有關(guān)資料可知:配變內(nèi)部發(fā)生的故障有80%以上為絕緣老化所致,而水分則是造成絕緣性能下降的首要原因,所以變壓器油中含有水分必將對絕緣性能造成危害,當(dāng)變壓器油中水分含量增加到一定值后,其絕緣性能必將明顯惡化,甚至發(fā)生絕緣擊穿而導(dǎo)致事故的發(fā)生,運用在線監(jiān)測手段還能檢測出變器油中的水分,根據(jù)測出油中水分的含量,不僅能了解變壓器油的絕緣強度降低程度,而且還能對配變整體絕緣狀況進行評估,為配變實施狀態(tài)檢修提供信息,便于及時進行故障排除,避免惡性事故的發(fā)生。
3 配變故障的在線檢測
配變在線檢測項目分為油中氣體(水分)和絕緣兩大類。絕緣檢測項目有介質(zhì)損耗、泄漏電流和局部放電,而介損和泄漏電流的檢測,只能反映配變絕緣的總體狀況,卻難以發(fā)現(xiàn)局部放電的缺陷。隨著傳感技術(shù)、微機技術(shù)和油氣分離技術(shù)的迅速發(fā)展,使之更加便捷地檢測出各種潛在故障,從而使在線檢測功能更完善。
運用在線監(jiān)測儀進行檢測,很大程度上是進行油中氣體(水分)的檢測,通過對油中溶解氫氣的測量及產(chǎn)生速率的測定,則是檢測早期潛在故障及局部放電的最佳方法。另外,通過對油中水分含量的準確測定,則是判斷絕緣強度降低程度的最佳途徑,從而可以對配變整體絕緣狀況進行評估。
在線監(jiān)測儀采用獨特氣體分離技術(shù)和尖端的IC技術(shù),可更加便捷快速地對產(chǎn)生氣體和油中水分含量的測定,此外,在線監(jiān)測采用先進的熱導(dǎo)傳感器,能在響應(yīng)速度較快情況下,對故障產(chǎn)生的氫氣含量進行測定。以此可及時掌握變壓器油絕緣強度降低的程度,以便對配變早期潛在故障及故障發(fā)展趨勢有更深度了解,從而能及時進行排除,避免惡性事故的發(fā)生。
從配變故障產(chǎn)生氣體的檢測實踐表明,在各種故障產(chǎn)生的特征氣體中有氫氣,而運用在線監(jiān)測儀即能快速準確地檢測局部放電初期產(chǎn)生的氫氣,根據(jù)測出的氫氣含量可判定配變早期的局部放電故障,然而配變內(nèi)部缺陷在運行中引發(fā)的局部放電,其發(fā)展速度是很快的,而在線監(jiān)測儀即能滿足這種快速產(chǎn)氣測量的要求。一般能在故障產(chǎn)氣后15s內(nèi)測出并報警,以便運行人員及時進行排除,避免惡性事故的發(fā)生。
在線監(jiān)測儀具有系統(tǒng)簡單,安裝使用方便,運行維護量少等優(yōu)點,能給用戶測量故障氣體帶來方便及降低成本。另外,隨著設(shè)備狀態(tài)檢修制度的推行,必將在故障的在線檢測中發(fā)揮更好作用。
在線檢測是在配變運行中,檢測了解運行狀況,以及判定早期潛在故障的有效措施。在線監(jiān)測儀對配變故障產(chǎn)氣的早期診斷,及絕緣強度降低程度的判定具有獨特功能。
隨著設(shè)備狀態(tài)維修制度的推行,在線監(jiān)測儀必將為早期潛在故障的診斷發(fā)揮作用,通過對實時參數(shù)的采集和分析,為狀態(tài)維修提供信息,便于盡早排除,避免惡性事故的發(fā)生。
