油浸式变压器故障类型和辨别方法

充油电力变压器内部的故障模式主要是机械、热和电三种类型,其中以后两者为主,并且机械性故障常以热或电故障的形式表现出来。人们对多台故障变压器实例统计得知过热性故障和高能放电故障是变压器故障的主要类型,分别占总数的53%和18.1%,其次分别是过热兼高能放电故障、火花放电故障和受潮或局部放电故障。

充油电力变压器在长期的运行过程中受到电或热的作用会老化和劣化,产生少量的气体。当变压器存在热或电故障时,产生气体的速度要加快,如果产生的气体导致油中溶解气体饱和,气体就会进入气体继电器,导致变压器报警。人们将变压器油中溶解气体中对判断变压器故障有价值的7种气体即氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)乙炔(C2H2)、一氧化碳(CO)氧化碳(CO2)称为特征气体,把甲烷、乙烷、乙烯、乙炔的总和称为总烃。

判断变压器是否有故障的方法有根据气体浓度判断变压器是否故障的方法、根据绝对产气速率判断变压器是否故障的方法和根据相对产气速率判断变压器是否故障的方法

(1)根据气体浓度判断变压器是否故障，正常运行情况下,充油电力变压器在受到电和热的作用会产生一些氢气、低分子烃类气体及碳的化合物。当变压器发生故障时气体产生速度要加快,所以根据气体的浓度可以在一定程度上判断变压器是否发生故障。

(2)根据产气速率判断变压器是否故障，因为有的故障是从潜伏性故障开始的,此时油中溶解气体的含量较小但产气速率较快,所以应该考虑用产气速率来判断变压器是否处于故障状态产气速率分为绝对产气速率和相对产气速率。

在判断变压器是否故障后，就可以利用判断故障类型的方法来辨别。变压器油中溶解气体是由以下三个要素发作的：一是外来引进；二是绝缘资料的天然老化；三是变压器在缺陷时绝缘资料的破解。在区别一台变压器是不是存在匿伏缺陷时，必定要把特征气体的溶度与变压器的作业状况，电气实验效果等概括起来剖析，以取得精确牢靠的区别定论。一般选用的区别办法有：

按油中可燃性气体含量区别法。此法可开端判定缺陷的严峻程度，其原理是缺陷发作的可燃性气体量是跟着缺陷点的能量密度值的添加而添加的规矩。对充油设备科按数据来区别。若剖析效果超出数据时，此设备处于非正常状况下作业，但这种办法只能是大概区域分变压器等设备内部或许有前期的缺陷存在，而不能判定缺陷的性质和状况。趁便提及，有文献根基国内、外运引阅历和规矩指出，当油中呈现乙炔时，即便它小于“注册值”，仍应致使留神，不能机械地视其溶度是不是抵达“留神值”而挑选寻觅剖析。

特征气体区别法。特征气体可反映缺陷点致使的周围油，纸绝缘的热分化实质。气体的不丰满度与缺陷源的能量密度之间有挨近联络。因而特征气体区别法对缺陷性质有较强的对于性，比照直观便当，缺陷是没有了解量的概念。

当h2含量增大，而别的组分部添加时，有或许是因为设备进水或有气泡致使水和贴的化学反响，或在高电场强度效果下，水货气体剖析的分化货电晕效果而发作的。

IEC三比值法其原理是根据充油电气设备内油、纸绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系,从5种气体中选择两种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成三对比值,以不同的编码表示,根据比值的编码判断变压器所属的故障类型。三比值法中各种气体针对的是变压器本体内的油样,对气体继电器中的油样无效,只有根据气体各组分含量的注意值或气体增长率的注意值有理由判断变压器存在故障时,气体比值才是有效的,对于正常的变压器比值没有意义。同时三比值法还存在一些不足,比如实际情况中可能出现没有对应比值编码的情况、对多故障并发的情况判断能力有限、不能给岀多种故障的隶属度、对故障状态反映不全面。