壓器油色譜分析技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)油浸變壓器早期故障隱患、故障后分析故障性質(zhì)與部位等的有效手段之一，油浸變壓器的狀態(tài)檢修完全能夠以油色譜數(shù)據(jù)作為依據(jù)。
試驗(yàn)對變壓器定期進(jìn)行油色譜分析是非常必要也是非常重要的，它可以在不停電的情況下迅速有效地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的潛伏性故障及缺陷。特別是對過熱性、放電性和絕緣破壞性故障等，不管故障發(fā)生在變壓器的什么部位，都能很好地反映出來。氣相色譜法也有一定的局限性，如很難判斷故障的準(zhǔn)確部位，甚至還會由于誤判而造成不必要的檢修。
油色譜分析的原理
變壓器大多采用油紙復(fù)合絕緣，當(dāng)內(nèi)部發(fā)生潛伏性故障時，油紙會因受熱分解產(chǎn)生烴類氣體。含有不同化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔镉兄煌臒岱€(wěn)定性，絕緣油隨著故障點(diǎn)的溫度升高依次裂解產(chǎn)生烷烴、烯烴和炔烴。在正常情況下，充油電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣油及有機(jī)絕緣材料，在過熱或電的作用下會逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的低分子烴類氣體和一氧化碳及二氧化碳?xì)怏w，這些氣體大部分溶解于油中。當(dāng)充油電氣設(shè)備內(nèi)部存在潛伏性過熱和放電性故障時，就會加快這些氣體的產(chǎn)生速度，隨著故障的發(fā)展，分解出的氣體形成氣泡在油中對流、擴(kuò)散，并不斷溶解在油中。故障氣體的組成及含量與故障類型和故障嚴(yán)重程度關(guān)系密切。因此，在變壓器、互感器等充油設(shè)備運(yùn)行過程中，定期做油的色譜分析，能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障，以避免設(shè)備發(fā)生故障或造成更大的損失。
變壓器油色譜分析試驗(yàn)步驟與方法
1.取油樣方法一般對于變壓器油色譜分析試驗(yàn)可在設(shè)備運(yùn)行時進(jìn)行取油樣。取樣前要保證設(shè)備不存在負(fù)壓的狀況。取油樣使用的玻璃注射器必須經(jīng)密封檢查試驗(yàn)合格，取樣時從設(shè)備下部的取樣閥門取油樣，在特殊情況下，也可以從其他取樣部位取樣，但是所取的油樣必須能夠代表油箱本體的油。設(shè)備上的取樣閥門須完全符合全密封取樣方式的要求。取樣前要排除管路內(nèi)的“死油”和空氣，同時用設(shè)備本體中的油沖洗管路。取樣時要防止氣泡生成。對大油量的變壓器取油樣采用100mL玻璃注射器（記作B），采樣量為50～80mL。整個過程要盡量隔絕空氣。對于無較強(qiáng)油循環(huán)的設(shè)備，應(yīng)充分考慮氣體在油中擴(kuò)散的影響，需在試驗(yàn)后隔一段時間后再進(jìn)行取樣。
2.脫氣方法及取氣方法脫氣方法可采用機(jī)械振蕩法。步驟如下：以5mL玻璃注射器A作為貯氣玻璃注射器，用少量試油沖洗器筒內(nèi)壁1～2次后，取試油0.5mL，立即用橡膠封帽密封，插入雙頭針頭，保持針頭垂直向上。將注射器內(nèi)的空氣和試油緩緩排出，使試油充滿注射器內(nèi)壁縫隙而不致殘存空氣。將注射器B中的油樣調(diào)節(jié)至40.0mL（V1），立即用橡膠封帽密封（密封前封帽內(nèi)的空氣用手動或是通過填充試油的方法擠出）。取5mL玻璃注射器（記作C），用氣體N2清洗1～2次，排除空氣，準(zhǔn)確抽取5.0mLN2，將N2緩慢注入注射器B內(nèi)。
將注射器B放在振蕩器的振盤上（注射器B的頭部要比尾部高約5°），恒溫定時。啟動振蕩器，持續(xù)振蕩20min，然后靜止10min（室溫在10℃以下時，振蕩前，注射器B要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱）。將注射器B取出，立即將注射器B中平衡氣體采用微正壓法轉(zhuǎn)移到注射器A內(nèi)。靜置2min，讀數(shù)Vg（準(zhǔn)確至0.1mL）。
3.標(biāo)樣的制作儀器采用外標(biāo)法進(jìn)行標(biāo)定。用1mL玻璃注射器D抽取已知組分濃度Cis的標(biāo)準(zhǔn)混合氣0.5ml（或1mL）進(jìn)行標(biāo)定，記錄各組分的峰面積Ais（或峰高h(yuǎn)is）。重復(fù)操作至少兩次，標(biāo)定的重復(fù)性應(yīng)在其平均值的±2%以內(nèi)，取平均值。
4.樣品分析用1mL玻璃注射器（記作D）從注射器A中準(zhǔn)確抽取樣品氣體0.5mL（或1mL），進(jìn)樣分析。量取所得色譜圖上各組分的峰面積Ais（或峰高h(yuǎn)is），重復(fù)脫氣操作兩次，取其平均值。儀器標(biāo)定與樣品分析所用進(jìn)樣注射器以及進(jìn)樣體積應(yīng)相同。
5.結(jié)果計(jì)算采用機(jī)械振蕩法的計(jì)算參考GB/T17623-1998第8.3.1進(jìn)行。兩次平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。
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相關(guān)熱詞：
等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺,離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測試儀型號,柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場強(qiáng)儀萬能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
變壓器運(yùn)行時，電流通過鐵心產(chǎn)生交變磁通就會發(fā)出“嗡嗡”的均勻電磁聲，聲響的強(qiáng)弱正比于運(yùn)行電壓和負(fù)荷電流的大小。這是變壓器正常運(yùn)行的聲響。如果出現(xiàn)其它的聲響，則說明變壓器出現(xiàn)了故障。
現(xiàn)以6/0.4KV配電變壓器為例分析如下：
1.變壓器“吱吱”聲當(dāng)分接開關(guān)調(diào)壓之后，響聲加重。以雙臂電橋測試其直流電阻值，均超過出廠原始數(shù)據(jù)的2%，屬接觸不良，系觸頭有污垢而引起的。處理方法：旋開分接開關(guān)的風(fēng)雨罩，卸下鎖緊螺釘，用扳手把分接開關(guān)的轉(zhuǎn)軸左右往復(fù)旋轉(zhuǎn)10～15次，即可消除這種現(xiàn)象，修復(fù)后立即裝配還原。
2.變壓器“噼啪”的清脆擊鐵聲這是高壓引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲，系變壓器油箱上部缺油所致。處理方法：用清潔干燥的漏斗從油枕注油孔加入經(jīng)試驗(yàn)合格的變壓器油，補(bǔ)油量加至油面線+20℃處為宜。如條件允許，應(yīng)采用真空注油法以排除繞組中的氣泡。
3.變壓器沉悶的“噼啪”聲這是高壓引線通過變壓器油對外殼放電，屬絕緣油中含有水分，造成對地距離不夠。驅(qū)潮的方法：短接變壓器低壓側(cè)引線柱，并在其高壓側(cè)接入低壓三相交流電（240～330V），用調(diào)壓器調(diào)整此電壓，使流過變壓器高壓繞組的電流不大于其額定電流。該電流不僅使高壓和低壓繞組產(chǎn)生銅損，同時也產(chǎn)生漏磁通。漏磁通通過鐵心和結(jié)構(gòu)件，產(chǎn)生渦流損耗。銅損和鐵損產(chǎn)生的熱量能使變壓器油、繞組、鐵質(zhì)部件的水分受到均勻加熱而蒸發(fā)出來，均通過油枕呼吸塞排出箱外。 此時若低壓繞組開路，則有16～22V的輸出電壓，也可作為油箱產(chǎn)生渦流發(fā)熱的電源。其做法是：從配電變壓器的低壓繞組a、b、c端子上，分別接出10～16mm2塑料鋁芯線，分別在油箱外殼上、中、下纏繞3匝之后，均接于配電變壓器低壓繞組中性線端子上，所產(chǎn)生的渦流發(fā)出的熱量能使配電變壓器油箱受到均勻加熱，進(jìn)一步提高配電變壓器的干燥質(zhì)量。這里需要指出，若焙烘的溫度高于配電變壓器的額定溫度，去掉B相電源后即可降低干燥時的溫度。
4.變壓器似蛙鳴的“唧哇唧哇”聲在變壓器的外部電源回路有虛接點(diǎn)時，會發(fā)出這種聲音，且聲響不均，時強(qiáng)時弱?？膳浜?font data-color="#0268CA">電壓表的指示值進(jìn)行判斷，若B相缺電，則電壓大致為：Uab=230V,Uac=400V,Ubc=230V,Uao=230V, Ubo=0V,Uco=230V處理方法：立即安排停電并檢修。一般發(fā)生在高壓架空線路上，如導(dǎo)線與隔離開關(guān)的連接、耐張段內(nèi)的接頭、跌落式熔斷器的接觸點(diǎn)及下引線接頭出現(xiàn)斷線、松動或接觸不良。待故障排除后，方可允許投入運(yùn)行。
5.變壓器嗡嗡聲響減弱變壓器停運(yùn)后送電或新安裝竣工后投產(chǎn)驗(yàn)收送電，往往發(fā)現(xiàn)電壓不正常，這是高壓引線較細(xì)，運(yùn)行發(fā)熱斷線，或經(jīng)過長途運(yùn)輸、搬運(yùn)不當(dāng)或跌落式熔斷器的熔絲熔斷及接觸不良所致。在低壓側(cè)測量電壓，會出現(xiàn)三相相電壓數(shù)值不等、一相為零（Yyn0接法時），這是兩相供電所致。當(dāng)變壓器運(yùn)行時，電流通過鐵心產(chǎn)生的交變磁通在減弱，故從變壓器內(nèi)發(fā)出音響較小的“嗡嗡”的均勻電磁聲。
處理方法：
（1）測試高壓繞組的直流電阻值。若變壓器設(shè)置有分接開關(guān)，應(yīng)測量每一擋的數(shù)據(jù)，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ進(jìn)行AB、BC、CA直流電阻值的測量，并注意將運(yùn)行中的一擋放在最后測量，測完之后不再切換。儀表用單臂或雙臂電橋，待自感消逝、指針穩(wěn)定后進(jìn)行測試。1600KVA及以下三相變壓器各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%，線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%；1600KVA以上三相變壓器各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%，線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%；各個繞組測試值之差，以不超過出廠原始數(shù)據(jù)的±2%為合格，否則應(yīng)屬接觸不良，可用第1條中的方法處理。
（2）測試低壓繞組的直流電阻值。ab、bc、ca的不平衡率應(yīng)在±1%內(nèi)。
（3）跌落式熔斷器的接觸不良。一般產(chǎn)生于熔器上的上觸頭，原因是壓力不夠而引起?？捎美l桿迫使上觸頭往下壓緊，且與熔芯接觸可靠。
6.變壓器特殊噪聲由于負(fù)載和周圍環(huán)境溫度的變化，油枕的油面線發(fā)生變化，因此，水蒸氣伴隨空氣一并被吸入油枕內(nèi)，凝成水珠，促使內(nèi)部氧化生銹。隨著積聚程度加劇，鐵銹會落到油枕的下部。鐵銹通過油枕與油蓋的連通管，堆積在部分鐵軛上，從而在電磁力的作用下產(chǎn)生振動，發(fā)出特殊噪聲。這還會導(dǎo)致變壓器運(yùn)行油中機(jī)械雜質(zhì)增多，惡化油質(zhì)。處理方法：油枕與集泥器的清潔是同時進(jìn)行的，應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷情況、溫升狀況來決定。使用經(jīng)驗(yàn)證明，兩年清潔一次為好。集泥器裝在油枕的下部，用于收集油中沉淀下來的機(jī)械雜質(zhì)和水分，保持運(yùn)行油有良好的絕緣強(qiáng)度。卸下集泥器（放油閥）后，油會自動流出，至流完為止。
油浸式試驗(yàn)變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，是利用電磁感應(yīng)原理，（因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁力線的運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)），變壓器就是從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器。
油浸式試驗(yàn)變壓器具有重量輕、體積小、移動方便、性能優(yōu)越等特點(diǎn)，是電力行業(yè)大量使用的產(chǎn)品，因此了解其工作原理對于產(chǎn)品的深入認(rèn)識是非常有益的。下面我們一起來認(rèn)識一下吧~
1、交流、交直流試驗(yàn)變壓器：
將工頻電源輸入操作箱（或操作臺），經(jīng)自耦調(diào)壓器調(diào)節(jié)電壓輸入至試驗(yàn)變壓器的初級繞組。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在次級（高壓）繞組可獲得工頻高壓。此工頻高壓經(jīng)高壓硅堆整流及電容濾波后可獲得直流高壓，其幅值是工頻高壓有效值的1.4倍。只不過在使用直流時應(yīng)抽出短路桿，在使用交流時，插入短路桿。
2、帶抽頭高壓試驗(yàn)變壓器：
為了同時滿足一個變壓器電壓較高電壓較小與電流較低電流較大之間的矛盾，將高壓繞組分成兩個來繞，一個是電流較大的繞組，另一個是電流較小的繞組，然后兩個繞組串接分別引出。
3、串級高壓試驗(yàn)變壓器：
為了得到更高電壓的試驗(yàn)變壓器，也可采用串級的方法獲得更高的電壓。
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