探析如何利用化学监督检测绝缘油老化论文_赵瑜

探析如何利用化学监督检测绝缘油老化论文_赵瑜

大唐河北发电有限公司马头热电分公司,河北省 邯郸市 056044

摘要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,变压器在运行过程中,因受诸多因素的影响,绝缘油会出现老化问题,对变压器的运行寿命造成很大影响。针对这种情况,就需要采取科学的技术,对绝缘油老化问题及时检测。文章简要分析了利用化学监督方法检测绝缘油老化,希望能够提供一些有价值的参考意见。

关键词:化学监督;绝缘油老化;检测

引言

近年来,部分负荷大的重要用户电力故障直接影响了电网安全稳定运行。为提高电网供电设备可靠性,保证电网安全、可靠、经济运行,2012年至今,对近30家重要电力用户涉网电气设备进行技术监督,就化学监督工作重要性、现状、存在问题进行分析并提出建议。

1化学监督检测绝缘油老化的具体方法

1.1油中糠醛检测

一般情况下,在对油浸式变压器寿命进行诊断时,非常重要的一种方法为借助于气相色谱法,对油中的一氧化碳和二氧化碳的生成总量进行判断,通过对绝缘纸老化程度进行判别,即可得出准确的诊断结果。此方法具有较高的准确性,借助于色谱分析,对油中溶解的糠醛含量进行判断,进而将绝缘纸老化程度反映出来,实用性、灵活性和准确性较强。在温度、湿度、氧气等诸多因素的综合作用下,会有裂解现象发生于绝缘纸的纤维素中,导致有较多小分子化合物形成,而绝缘纸降解中产生的主要特征液体分子即为糠醛,借助于高效液相色谱分析技术,可以对油中的糠醛含量进行测定,与气相色谱分析法结合使用,即可有效判定绝缘老化程度。需要注意的是,改变温度的过程中,会随之转移油中和纸中的糠醛含量。

1.2油中溶解气体含量

变压器刚投入运行期间故障率比较高,绝缘油溶解气体组分含量分析能检验变压器制造、安装、调试过程中是否存在缺陷,及时发现问题,避免事故扩大。造成绝缘油色谱分析数据异常的原因很多,必须进行分析,找出具体原因。正常运行中的设备内部绝缘油和固体绝缘材料受电场热度、温度及氧的作用,随着运行时间而发生缓慢的老化现象,产生少量的烃类气体和CO、CO2,CO、CO2随着运行年限的增长而增加,其含量也随着外界环境因素的变化而变化,当其含量上升到一定程度或其含量变化幅度较大时,应引起警惕。CO、CO2可作为绝缘老化的特征气体,IEC599推荐以CO/CO2的比值作为判据,来确定故障与固体绝缘间的关系。认为CO/CO2>0.33或<0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障,可怀疑为设备固体绝缘老化。在实践中这种方法也有相当大的局限性。另外,利用色谱分析中的三比值,若C2H2/C2H4<0.1;0.1<CH4/H2<1;C2H4/C2H6<1时,可大致判定为设备正常老化。以有种溶解气体含量分析检测与诊断变压器等充油电气设备内部的潜伏性故障,主要利用三个条件:故障下产气的累计性、故障下产气的速率及故障下产气的特征性。新的预防性试验规程规定,运行中330kV及以上等级变压器每隔3个月进行一次油中溶解气体分析,但目前很多电厂为保证这些重要设备的安全,有的已将该时间间隔缩短为1个月。也有部分电厂已开展了油色谱在线监测的尝试,这为实现故障的连续追踪,提供了良好的技术基础。

1.3氧化安定性

具体来讲,油品的氧化安定性指的是相应的外界条件下,油品抵抗氧化作用的能力。通常用油中生成沉淀物的酸值和大小来进行分析。目前,国际范围内已经十分重视变压器油的洋华安定性,其会对油品使用寿命产生直接的影响。其中,很多因素都会影响到油的氧化安定性,包括温度条件、化学成分、与氧气的接触情况、氧化时间等。

1.4介质损耗因数

介质损耗因数主要是反映油中泄漏电流而引起的功率损失,介质损耗因数的大小对判断变压器油的劣化与污染程度是敏感的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当油氧化或过热引起劣化时,随着油中极性杂质或充电的胶体物质含量增加,介质损耗因数也随之增加。

1.5油的外观与颜色

良好的油应该是清洁透明的,如模糊不清表明水中含有水分、碳粒或油泥,应加强监督。如果发现碳粒,则可能是变压器内部存在有电弧或局部放电现象,有必要进行色谱分析。

2变压器绝缘油抗老化对策

2.1将全密封的保护系统运用过来

要想避免有绝缘油老化问题出现,需要将封闭式的储油柜运用到变压器中,以便有效保护变压器。储油柜具有良好的全密封结构,可以对外界空气有效隔绝,对氢气和水分进行吸收,这样就可以较大程度上减少绝缘油中的含水量和含气量,从而减缓变压器绝缘油的老化问题。

2.2加强化学技术监督专业知识培训

1)电力用户化学监督管理人员应学习并熟练掌握《电力设备预防性试验规程》及《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》,根据规程按不同电压等级熟悉变压器、电抗器、互感器、套管、充油电缆、SF6断路器、GIS等电气设备化学监督试验要求;安排试验室或委托有资质的试验室完成试验项目、周期交接、预试工作。这样才能有效防止缺项、漏项情况,如110kV变压器,应按DL/T596《电力设备预防性试验规程》规定:220kV以下8000kVA及以上充油变压器绝缘油中溶解气体色谱分析每年1次,66~220kV变压器、电抗器每年须进行外观、水溶性酸pH值、酸值、击穿电压试验。2)应加强试验人员化学监督专业知识及操作技能培训,使试验人员建立起化学监督贯穿新油、新气验收、保管、运行维护的意识;每个阶段试验项目、周期、具体操作均按标准执行;解决人员操作不熟练、个人习惯或偏见造成的试验误差,同时与有资质的试验室进行试验比对,查找试验不足,提高测试水平。

2.3加强变压器绝缘油的监督和管理

首先,要严格监督变压器绝缘油的制造、出厂、运输等一系列环节,避免油中掺加一些杂质,最大程度的降低绝缘油老化问题发生几率。其次,处理绝缘油时,需要严格控制油温,保证在75摄氏度以内,且控制处理时间。变压器运行过程中,绝缘油油面温升需要不超过50摄氏度,促使绝缘油的老化速度得到减缓。要将相应的规程要求切实履行下去,及时对变压器开展补油处理;使用绝缘油之前,要进行严格的常规性实验,包括色谱分析等。同时,为了促使油品质量得到保证,要严格禁止混合使用不同型号和来源的绝缘油。

2.4加强试验室管理

1)设立专门试验室,使环境条件满足仪器使用要求,如天平室须清洁、无尘、无气流扰动、周边无震动源,天平台须防震。2)天平、砝码、气相色谱仪、酸度计等须按标准要求周期检定,如电子天平、pH计按要求每年检定1次;试验期间检查绝缘油中溶解气体色谱分析试验用标准气体,确保标准气体在有效期内使用;仪器按使用说明书进行日常维护,以消除仪器对试验数据的影响。

结语

综上所述,在电、热、机械等因素的综合作用下,变压器绝缘油很容易出现老化问题,进而对变压器的正常运行产生不利影响。针对这种情况,就需要做好化学监督检测工作,对绝缘油老化问题及时发现和解决,规避更大故障问题的出现。同时,要采取相应的防护措施,提升绝缘油的抗老化性能。

参考文献

[1]左新宇.浅议变压器固体绝缘的化学监督[J].广东电力,2015,4(10):123-125.

[2]巴晓华.提高绝缘油色谱分析判断准确率[J].科技资讯,2016,4(13):77-79.

[3]伊辉杰.电力变压器主绝缘老化诊断及对策探析[J].科学技术创新,2016,2(10):44-47.

论文作者:赵瑜

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/16

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