使用氣相色譜儀技術(shù)來分析變壓器故障

         運(yùn)用氣相色譜儀技術(shù)充分解決了變壓器的問題，首先介紹一下變壓器是供配電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，有１１０ＫＶ主變壓器、６ＫＶ高壓電機(jī)變壓器、４００Ｖ變壓器以及特殊用于靜電除塵的高壓變壓器。這些設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，將對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生停電面大、周期長(zhǎng)的嚴(yán)重影響。及時(shí)了解油浸變壓器內(nèi)部運(yùn)行情況并發(fā)現(xiàn)故障苗頭，對(duì)保證變壓器安全、可靠、運(yùn)行有十分重要的意義。對(duì)于油浸式變壓器，線圈和鐵蕊全部浸沒在變壓器油中，無法通過肉眼及直接測(cè)量來判斷變壓器的故障隱患，必須采用一定的技術(shù)方法來了解變壓器的運(yùn)行狀況。
       
一、氣相色譜法的原理

　　色譜法又叫層析法，它是一種物理分離技術(shù)。它的分離原理是使混合物中各組分在兩相間進(jìn)行分配，其中一相是不動(dòng)的，叫做固定相，另一相則是推動(dòng)混合物流過此固定相的流體，叫做流動(dòng)相。當(dāng)流動(dòng)相中所含的混合物經(jīng)過固定相時(shí)，就會(huì)與固定相發(fā)生相互作用。由于各組分在性質(zhì)與結(jié)構(gòu)上的不同，相互作用的大小強(qiáng)弱也有差異。因此在同一推動(dòng)力作用下，不同組分在固定相中的滯留時(shí)間有長(zhǎng)有短，從而按先后秩序從固定相中流出，這種借在兩相分配原理而使混合物中各組分獲得分離的技術(shù)，稱為色譜分離技術(shù)或色譜法。當(dāng)用液體作為流動(dòng)相時(shí)，稱為液相色譜，當(dāng)用氣體作為流動(dòng)相時(shí)，稱為氣相色譜。
氣相色譜的分離原理是利用不同物質(zhì)在兩相間具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，試樣的各組分就在兩相中經(jīng)反復(fù)多次地分配，使得原來分配系數(shù)只有微小差別的各組分產(chǎn)生很大的分離效果，從而將各組分分離開來。然后再進(jìn)入檢測(cè)器對(duì)各組分進(jìn)行鑒定。
二、變壓器的故障產(chǎn)生的氣體及故障類型

　?。薄⒆儔浩鹘^緣材料產(chǎn)生的氣體組分

　　油和固體絕緣材料在電或熱的作用下分解產(chǎn)生的各種氣體中，對(duì)判斷故障有價(jià)值的氣體有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常運(yùn)行的老化過程產(chǎn)生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳。在油紙絕緣存在局部放電時(shí)，油裂解產(chǎn)生的氣體主要是氫和甲烷。在故障溫度高于正常運(yùn)行溫度不多時(shí)，產(chǎn)生的氣體主要是甲烷。隨著故障溫度的升高，乙烯和乙烷逐漸成為主要特征。在溫度高于１０００℃時(shí)，例如在電弧弧道溫度（３０００℃以上）的作用下，油裂解產(chǎn)生和氣體中含有較多的乙炔。如果故障涉及到固體絕緣材料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多的一氧化碳和二氧化碳。
三、診斷變壓器等充油設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障

　　在診斷變壓器等充油設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下三個(gè)方面的因素，做到準(zhǔn)確判斷變壓器的故障類型及故障的大致部位：

　?。?、故障下產(chǎn)氣的累計(jì)性

　　充油電氣設(shè)備的潛伏性故障所產(chǎn)生的可燃性氣體大部分會(huì)溶解于油。隨著故障的持續(xù)，這些氣體在油中不斷積累，直至飽和甚至析出氣泡。因此，油中故障氣體的含量及其累計(jì)程度是診斷故障的存在與發(fā)展情況的一個(gè)依據(jù)。

　　２、故障下產(chǎn)氣的速率

　　正常情況下充油電氣設(shè)備在熱和電場(chǎng)的作用下也會(huì)老化分解出少量的可燃性氣體，但產(chǎn)氣速率很緩慢。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部存在故障時(shí)，就會(huì)加快這些氣體的產(chǎn)氣速率。因此，故障氣體的產(chǎn)氣速率，也是診斷故障的存在與發(fā)展程度的另一個(gè)依據(jù)。
 

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