充油设备的DGA分析和诊断介绍内容lDGA的基础知识l充油电气设备的故障诊断lDGA在线监测的技术动态DGA的基础知识色谱法名称由来分类特点流程和分离原理色谱仪的主要部件DGA试验的全过程名称由来、分类和特点l名称由来 1906年俄国植物学家茨维持 借两相分配原理而使混合物中各组份获得分离的技术，称为色谱技术或色谱法。l分类色谱法气相色谱液相色谱气固色谱气液色谱液固色谱液液色谱名称由来、分类和特点l特点分离效能高分离速度快样品用量少使用范围广.色谱的流程和分离原理l气相色谱流程方框图载气气路控 制系统气体样品六通阀液体样品气化器色谱柱检测器辅助气体放空信号放大记录仪 色谱的流程和分离原理l混合物样品在色谱柱中的分离原理图色谱仪的主要部件-检测器l用于测量色谱流程中柱后流出物组成变 化和浓度的装置。l电力系统用色谱仪的检测器有两种:热导 检测器(TCD)和氢焰检测器(FID)。热导检测器(TCD)l根据载气中混入其他气态物质时热导率发 生变化的原理制成.氢焰检测器(FID)l原理:可燃性 有机物在氢- 氧火焰中发生 电离,在静电 场的作用下形 成离子流.DGA试验的全过程l取样 取样部位 取样容器 取样方法l保存和运输l从油样中脱出溶解气体l样品分析 仪器标定 试样分析取样部位l一般在下部取样阀 如遇突发故障时，产气量较大，可在不同部 位同时取样； 考察辅助设备时，可就近取样； 避免取循环不畅的死油； 应在设备运行中取样。取样容器-玻璃注射器l特点: 容器壁不透气或吸附气体,透明,便于观察样品状况; 器内无死角,不残存气泡; 严密性好,取样时能完全隔绝空气,取样后不向外跑 气或吸入空气; 能自由补偿由于油样随温度热胀冷缩造成的体积变 化,容器内不产生负压空腔而析出气泡; 材质化学性质稳定且不宜破损,便于保存和运输.取样方法l注意事项: 取样阀中的残存油应尽量排除,阀体周围污物擦拭干 净; 取样连接方式可靠,连接系统无漏油或漏气缺陷; 取样时应设法将取样容器和连接系统中的空气排尽; 取样过程中,油样应平缓流入容器,不产生冲击飞溅 或起泡沫; 对密封设备在负压状态下取油样时,应防止负压进气 ; 注射器取油样时,特别注意保持注射器芯干净,防止 卡涩.取样方法-全密封取样样品的保存和运输l样品应尽快分析。油样保存期不得超过4 天；l样品的保存必须避光、防尘，确保注射 器芯干净、不卡涩；l运输过程中应尽量避免剧烈振动。空运 时避免气压变化。从油样中脱出溶解气体l调节油样体积。将100ml油样推出部分，准确 调整为40ml油样；l加平衡载气，注入5ml的N2气；l振荡脱气。油样放入恒温定时振荡器内，恒温 50C，连续振荡20min, 静止10min；l转移平衡气。将油样取出，立即用双头针头将 平衡气体转移的另一注射器A中，室温下放置 2min，准确读取其体积。样品分析l仪器标定 外标法，准确抽取1ml标气，注入色谱仪， 测取峰面积，并取两次平均值。l试样分析 从注射器A中准确抽取1ml试样，注入色谱 仪，测取峰面积。 将试样的峰面积与标气的峰面积进行比较， 得到试样的浓度。充油电气设备的故障诊断l充油设备油中溶解气体的来源l油纸绝缘材料热分解产气的机理l变压器等设备内部故障类型及其油中气 体的特征l变压器等设备内部故障判断的步骤l故障实例说明充油设备油中溶解气体的来源l空气的溶解l正常运行下产生的气体l故障运行下产生的气体l其他原因引入的气体油纸绝缘材料热分解产气的机 理l有关键能IEC三比值法l编码规则气体比值 范围比值范围的编码C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6 0.1010 0.1 1100 1 3121 3222编码组 合故障类型C2H2/C2H4CH4/H2C2H4/C2H6001低温过热（低于150 ） 20低温过热 （ 150 300 ）21中温过热 （300 700 ）0，1，22高温过热 （高于700 ） 10局部放电 10，10，1，2低能放电 20，1，2低能放电兼过热 20.10，1，2电弧放电 20，1，2电弧放电兼过热故障类型判断方法过热性缺陷-产气特征l热点不涉及固体绝缘时，产生的气体主 要是低分子烃类气体，其中甲烷乙烯是 特征气体。 l当故障点温度较低时，甲烷占的比例大 ，随着热点温度的升高，乙烯和氢组份 急剧增加，比例增大。当严重过热时， 会产生少量乙炔。 l较高温度过热涉及固体绝缘材料时,另外 还产生CO和CO2。过热性缺陷分类l导电回路 载流导线和接头不良引起 分接开关动静触头接触不良； 引线接头虚焊； 股间短路； 引线过长或包扎绝缘损伤引起导体间相接产 生环流发热； 线圈绝缘膨胀油道堵塞引起散热不良。过热性缺陷分类l导磁回路 铁心多点接 铁芯短路 漏磁引起局部过热局部放电性缺陷l局部放电是指油和固体绝缘中的气泡和尖端， 因耐压强度低，电场集中产生的。l互感器和电容套管的电容芯绕包工艺不良或真 空干燥工艺不良等，都会造成局部放电。l气体特征为氢组份最多，其次是甲烷，当放电 能量密度高时，会产生少量的乙炔。l绝缘纸层中间有明显可见的X-蜡或放电痕迹。低能放电（又称火花放电）l不同电位的导体与导体、绝缘体与绝缘体以及 不固定电位的悬浮体，在电场极不均匀或畸变 以及感应电位下造成。l如铁芯片间、铁芯接地片接触不良造成的悬浮 放电，无载分接开关操作杆拨叉悬浮放电，套 管均压球、压碗等松动后悬浮放电，套管末屏 接触不良放电，电流互感器L1端子放电、磁屏 蔽悬浮放电等。l特征气体：主要是乙炔和氢，其次是甲烷和乙 烯。电弧放电l原因：匝层间绝缘击穿，过电压引起内部闪络 ，引线断裂引起的闪弧，分接开关飞弧和电容 屏击穿等。l特点：多是突发性的，故障气体产生剧烈，产 气量大，故障气体往往来不及溶解于油而聚集 到气体继电器引起瓦斯动作。l气体特征：总烃很高，乙炔和氢占主要部分， 其次是乙烯和甲烷，如果涉及固体绝缘，瓦斯 气和油中气的CO含量都比较高。辽阳供电公司首山变电所2#主变（ SFP3-120000/220）高温过热l朝阳电力修造厂80年3月产品 ，81年2月投入运行；l验验收试验试验 中空载损载损 耗和空载电载电 流与设计值和出厂值相 差很大； l85年1月7日在系统无任何异常情况下，突发匝间短路 ；l95年5月发现了铁芯多点接地，采取串联电阻的方法限 制其铁芯电流，总烃维持在500L/L ；l1999年5月采用电容充电法打开铁芯悬浮接地点，总烃 呈逐年下降趋势，乙炔为0L/L ；l2002年7月1日21时30分，早期变压器故障监测装置显 示值突变，总烃由前一天的100L/L增长为300L/L辽阳供电公司首山变电所2#主变（ SFP3-120000/220）高温过热l首山变电所2#主变色谱跟踪试验数据 时间CH4C2H6C2H4C2H2CHH2COCO2备注6.1744.134.495.6-174.209047416月检7.01188.9105.8445.82.4743.0571248228697在线报 警后色 谱跟踪7.03198.898.1456.12.0755.075134389977.05249.1112.9503.32.4867.891181610513铁芯过 热退出 运行辽阳供电公司首山变电所2#主变（ SFP3-120000/220）高温过热l现场排油检查发现：高低压线圈所有压钉全部松动；高压侧C相有一个反压 钉上部螺帽有放电痕迹，高压侧A相取下一个压钉帽， 没有垫片，帽内有碳泥；从高压侧看到A、B、C相间下铁轭隔板上均有金属粉末 、电镀螺丝皮、硅胶、焊接残余物等；铁芯上部拉杆较紧，铁芯中部膨胀，高压包隔板内有 金属屑；B相分接开关触指（共5个）上数第三个有一个轻微烧 灼麻点。辽阳供电公司首山变电所2#主变（ SFP3-120000/220）高温过热8月中旬返厂解体，发现铁芯多处严重过热并伴有烧伤痕 迹。 矽钢片接缝处烧损图片 矽钢片绝缘烧损图片l沈变1999年12月产品，型号为LB3-500（W） l2001年春检时发现氢气含量接近注意值，为 134L/L，2002年春检氢气含量基本无变化， 但02年9月秋检复试发现氢气含量大幅度增加 ，达到9467L/L，甲烷达到300.6L/L，局部 放电型缺陷；l返厂解体检查发现互感器存在包扎性缺陷，使 得一次电容屏间绝缘出现局部空隙，在长期高 电压作用下，产生局部放电。哈尔滨超高压局永源站方永甲线B相 CT永源站方永甲线B相CT试验日期出厂01/11/3002/04/1502/04/3002/09/10组 分 含 量H21.465.27133.9122.449644.5CH40.2903.77.78300.6C2H400.210.30.560.75C2H60.290.370.25.2317.98C2H200.1500.100.14CO010.6323.332.5353.74CO2144205.23225.8163.5182.1总烃0.290.734.213.67319.47l解体检查：l在一次线圈L2端内测的第三 主屏第一端屏绝缘层表面上， 有一处直径约 75mm的糊痕 区域，且此处糊痕区域向内部 逐渐深入，随着线圈绝缘直径 缩小，其糊痕区域逐渐缩小并 消失，最后在第二主屏第二端 屏绝缘层处糊痕彻底消失，其 绝缘包轧表面恢复正常状态。l经过现场实测糊痕区域周边 包扎纸与设计图纸要求相差 34mm，其他绝缘包扎状况 未见异常。沈阳电业电业 局虎石台2#变压变压 器 (SFPS3- 120000/220)l该变压器为沈阳变压器厂1983年5月产品，有 高压、中压和低压三个绕组，为三芯三柱式结 构，1998年7月因受短路电流冲击绝缘损伤后 ，由沈阳电业局修造厂大修，更换C相中、低 压绕组，1998年8月重新投入运行。2000年5 月色谱成绩出现异常，乙烯、乙炔出现明显增 长（色谱成绩详见表2），初步分析诊断为高 温过热兼轻微放电性缺陷，于是缩短试验周期 ，对其进行了将近一年的监视，色谱成绩较为 稳定，2001年4月5日，虎新东西线发生三相短 路， 沈阳电业电业 局虎石台2#变压变压 器 (SFPS3- 120000/220)l虎石台2#主变色谱分析数据时间CH4C2H4C2H6C2H2CHH2COCO200.04.16292140.053.45500336900.05.1687174157.0282.051887583300.11.0273135121.7241.751887583301.03.20107161152.2285.2581317670401.04.1293159122.1266.154789421801.05.134709989414.01576.02611114621701.05.13483110310015.51702.530512166743沈阳电业电业 局虎石台2#变压变压 器 (SFPS3- 120000/220)l2001年5月13日主变月检中发现特征气体含量 急剧增加，分析判断为电弧放电性缺陷，建议 变压器退出运行。5月14日变压器停运，高压 试验（包括绝缘电阻、直阻、泄漏和单相空载 试验）无异常，进行变压器绕组变形试验，判 断变压器中低压绕组发生形变。返沈变厂吊芯 检查，发现C相中、低压绕组从顶端向下数52 段起发生向内的形变，中压引出线右数1、2 、5、6条发生凹陷，最深为67cm, 3、4、7 、8条发生凸起，最高处为7cm。该变压器改 造后于11月投入于洪一次变电所挂网运行。 鞍山电业局红一变2#变压器(SFDS- 7500/220) l2001年3月19日红一变2#主变压器在油色谱