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變壓器固體絕緣故障的動態檢測分析方法

  新的預防性試驗規程規定,運行中330kV及以上等級變壓器每隔3個月進行一次油中溶解氣體分析,但目前很多電業局為保證這些重要設備的安全,有的已將該時間間隔縮短為1個月。也有部分電業局已開展了油色譜在線監測的嘗試,這為實現故障的連續追蹤,提供了良好的技術基礎。
  
  電力變壓器內部涉及固體絕緣的故障包括:圍屏放電、匝間短路、過負荷或冷卻不良引起的繞組過熱、絕緣浸漬不良等引起的局部放電等。無論是電性故障或過熱故障,當故障點涉及固體絕緣時,在故障點釋放能量的作用下,油紙絕緣將發生裂解,釋放出CO和CO2.但它們的產生不是孤立的,必然因絕緣油的分解產生各種低分子烴和氫氣,并能通過分析各特征氣體與CO和CO2間的伴生增長情況,來判斷故障原因。
  
  判斷故障的各特征氣體與CO和CO2含量間是否是伴隨增長的,需要一個定量的標準。本文通過對變壓器連續色譜監測的結果進行相關性分析,來獲得對這一標準的統計性描述。這樣可以克服溶解氣體累積效應的影響,消除測量的隨機誤差干擾。

變壓器綜合測試臺


  
  采用Pearson積矩相關來衡量變量間的關聯程度,被測變量序列對(xi,yi),i=1,…,相關系數γ的顯著性選擇兩種檢驗水平:以α=1%作為變量是否顯著相關的標準,而以α=5%作為變量間是否具有相關性的標準。即:當相關系數γ>γ0.01時,認為變量間是顯著相關的;γ<γ0.05時,二者沒有明確的關聯。γ0.01、γ0.05的取值與抽樣個數N有關,可通過查相關系數檢驗表獲得。
  
  由于CO為纖維素劣化的中間產物,更能反映故障的發展過程,故通過對故障的主要特征氣體與CO的連續監測值進行相關性分析可進一步判斷故障是否涉及固體絕緣。當通過其它分析方法確定設備內部存在放電性故障時,可以CO與H2的相關程度作為判斷電性故障是否與固體絕緣有關的標準;而過熱性故障則以CO與CH4的相關性作為判斷標準。通過對59例過熱性故障和69例放電性故障實例的分析。
  
  這種方法在一定程度上可以反映故障的嚴重程度,在過熱性故障的情況下,如果CO不僅與CH4有較強的相關性,還與C2H4相關,表明故障點的溫度較高;而在發生放電性故障時,如果CO與H2和C2H2都有較強的相關性,說明故障的性質可能是火花放電或電弧放電。

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