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全自动电容电感测试仪分析及其寿命管理

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全自动电容电感测试仪分析及其寿命管理,在电、热、化学、电动力的作用下,绝缘逐渐老化。据统计 ,变压器运行维护不佳造成的事故约占事故总数的一半。变压器是电力系统*重要、*昂贵的大型设备,若它发生故障,将会引致大面积停电事故。
  深圳供电局目前拥有110 k v及以上变电站59座,主变压器171台,容量11 585 mva,电网庞大,负荷密集。若按每个电压等级和容量进行备品,那么将占用巨额的资金;同时万一出现故障,抢修复电周期长。在目前深圳电网容量还远未达到“n-1”水平情况下,长时间停电造成的影响和损失将是深远和无法估量的,也是上等供电企业供电可靠性要求(99.96%)所不允许的。目前,变压器的入侵波保护、内过电压保护比较健全,氧化锌避雷器广泛应用,变压器制造水平和绝缘水平得到不断提高。在这种形势下,科学的运行监督能提高变压器安全运行水平,提前发现缺陷和预知将来故障类别 ,这对延长变压器的寿命周期,提高经济运行效益有十分重要的意义。因此必须高度重视变压器的寿命管理。
  1 加速变压器寿命终结的根源是绝缘的老化
  绝缘老化,使变压器逐渐丧失原有的机械性能和绝缘性能,运行中产生的电磁振动和电动力,也容易使变压器损坏;绝缘强度降低易产生局部放电、绝缘的工频及冲击击穿强度降低,造成变压器的击穿损坏。
  1.1 热的原因造成绝缘老化
  变压器过负荷运行,温度超过绝缘材料允许的数值,固体绝缘高分子链发生裂变,造成绝缘材料变脆弱,聚合度降低加速绝缘老化,缩短变压器寿命。固体绝缘过热有大量co,co2及c2h4,h2气体产生,绝缘油在高温下也产生h2及各种特征气体。深圳供电局水贝变电站原1号主变压器(90mva,220 k v/110 kv/10 k v,保定变压器厂1984年生产)在1988~1989年间,由于系统负荷加重,经常超、满负荷运行,表1列出该变压器1989~1993年间的色谱分析结果。
  从表1可知,总烃体积分数超过150×10-6,φ(c2h4)/φ(c2 h6)的比值为7.9~10.7。当φ(c2h4)/φ(c2 h6)大于3时,变压器处于较高的过热区。变压器过热,co+co2生成量明显增多,co+co2生成量与绝缘寿命有密切关系。表2列出该变压器co+co2生成量情况。
  当co+co2生成量为1~1.25 ml/g时,绝缘聚合度降低50%(绝缘材料抗张力降低50%),此时变压器不能运行。从表2可看出,全自动电容电感测试仪分析及其寿命管理,该变压器co+co2生成量在0.25~0.32 ml/g范围,这时绝缘材料聚合度降低20%左右,绝缘已部分老化。按阿列纽斯法则,变压器超过*大允许温度后,每上升6℃,变压器寿命减少1年,表明运行变压器不允许超负荷运行。水贝站1号主变压器,1985年投运至1993年退出运行时,8年运行中经常处于满载及过载状况(约有1年多时间),造成变压器加速老化,1993年吊罩检查,发现绝缘变脆。绝缘油的色谱分析有c2h2气体(体积分数5×10-6),总烃超标(体积分数大于150×10-6),变压器严重渗油,为了安全起见,决定把变压器退出运行。
  1.2 氧化造成绝缘油的老化
  绝缘油与空气接触后,加速绝缘油的老化,使油tanδ增大,产生大量油泥,油泥的产生堵塞油道 ,影响散热,造成局部过热。油与铜金属直接接触,易产生有机酸,降低变压器绝缘性能,老化过程*终产物是水分子,超高压全密封变压器微水量增多,意味着绝缘有老化迹象。
  1.3 电气原因引发的老化
  1.3.1 变压器出口突发性短路
  运行变压器出口突发性三相短路,大电流产生的电动力引发变压器绝缘位移,线圈变形、电场分布极不均匀,造成变压器寿终。深圳供电局在1992~1995年间,共发生24次大型变压器10 kv出口短路,10 ka以上三相短路电流冲击造成5台110 kv的31.全自动电容电感测试仪分析及其寿命管理,5 mva和50 mva变压器损坏。例如:1993年6月24日,110 kv宝安站2号主变压器(31.5 mva,110 kv/10 kv,三菱公司造)10kv出口三相短路,停电时间110 h,损失电量290mwh,变压器烧坏。由此可见,变压器出口突发性短路将对变压器造成极大损伤并引发大面积停电,危害极大。
  1.3.2 局部放电的发生加速变压器的劣化
  局部放电能引发绝缘表面树枝放电。伴随局部放电有大量h2及c2h2,ch4,c2 h4气体产生。
  2 阻止变压器加速老化的措施
  2.1 防止过负荷运行
  过负荷运行加速变压器不可逆的老化,缩短变压器的寿命。深圳供电局在1996年绝缘油色谱分析中,发现7台110~220 kv变压器总烃超标,是局部过热所致,事发后马上对产生局部过热7台变压器限负荷运行,防止变压器再出现局部过热。
  2.2 防止变压器出口突发性短路
  深圳电力系统容量大,负荷侧出口短路电流大,造成变压器损坏概率很高。为了变压器安全运行 ,采取下列措施:
  a)改变10 kv中性点接地方式。市区电缆线路多,全自动电容电感测试仪分析及其寿命管理,从1995年开始,实施10 kv中性点经16ω电阻接地运行。现已有24座变电站安装65套中性点接地装置。中性点经电阻接地后,单相接地时,电阻能泄放熄弧后半波电荷的积聚,减少产生振荡的能量,降低零序电位,减慢恢复电压上升速度,大大降低过电压幅值和过电压产生概率。郊区较多架空线路,变电站10 kv中性点安装自动调谐消弧线圈(现已有8座变电站安装24套自动调谐消弧线圈)。10 kv中性点接地方式的改变,消除了单相接地转变成三相短路的可能性,防止变压器出口三相短路烧坏变压器。
  b)变电站10 kv设备采用全封闭加强绝缘真空开关柜。新建变电站一律使用全封闭真空开关柜。旧变电站采用变压器10 kv出线及高压室母线包绝缘,10 kv开关柜无油化改造及全工况改造,加强10 kv设备的绝缘。
  c)改善10 kv配电室运行环境。采用封闭、抽湿、定期清扫,重要配电室加装空调的方法改善10 kv配电室运行条件。
  d)安装线路氧化锌避雷器及配电防爆氧化锌避雷器,降低系统过电压水平。
  e)加强配网改造。1994年开始,深圳供电局加大了配网改造力度,将城区架空线有计划地逐步改为地下电缆,郊区架空线则改为架空绝缘导线,改善了运行条件,降低了短路事故率。
  经过整改,1995年后,深圳供电局再未发生变压器出口短路引发变压器烧毁及停电事故,取得了良好的经济效益。
  2.3 采用全密封变压器
  全密封变压器使变压器油与空气隔离,减少油的氧化。非全密封变压器加强密封胶囊的维护及变压器充氮措施。
  3 大型变压器寿命管理的内容
  变压器寿命管理的核心是确定绝缘寿命的状态。除从源上防止变压器绝缘老化的措施外,应建立一系列检测系统及检测制度,保证变压器安全运行。
  3.1 预警系统
  大型变压器在线监测系统(氢气、局部放电及绝缘在线监测)能预先发现运行中变压器的异常状态。在线监测与专家系统结合起来对变压器绝缘进行预测,把变压器的异常发现于萌芽之初。
  3.2 现场诊断
  现场诊断是确定变压器绝缘强度的手段。现场诊断和趋势分析的结合是*重要的检测手段,能及时检测变压器的过热、局部放电、电介质劣化、线圈位移等。有下列检测项目:
  a)局部放电测量。当变压器有异常或油色谱中出现c2h2时,全自动电容电感测试仪分析及其寿命管理,应对变压器进行现场局部放电测量 。超声波局放仪能对发生局部放电部位进行定位。
  b)油温及线圈温度的定期测量。能发现变压器是否过载或局部过热,从而进行更细致的诊断。
  c)油的色谱分析。通过对变压器油中气体含量的色谱分析及时发现变压器异常。
  d)油中糠醛含量测量。能判断变压器的老化程度,当色谱分析中co或co2含量高时应作此项测量 。
  e)绝缘油的微水分析。
  3.3 状态检修
  根据变压器的绝缘状态及运行状态有条件地进行检修,变压器状态检修能节省人力、物力,提高检修质量。
  4 结论
  变压器的寿命管理是用科学的方法,采用防止绝缘老化的措施,主次分明地对变压器进行监测、诊断和状态检修。所有的状态评估、诊断的*终目的是以尽量少的人力、物力保证变压器的安全运行,延长变压器使用寿命。
主营产品:

氧化锌避雷器测试仪,全自动变比测试仪,绝缘油介电强测试仪,微机继保测试仪,高压兆欧表,介质损耗测试仪,三相电能表校验仪,变压器直流电阻测试仪


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