變壓器油中溶解氣體分析與診斷

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)變壓器油中溶解氣體分析與診斷摘 要變壓器在線監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)，對(duì)提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性具有十分重要的意義。其中基于油中溶解氣體分析的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是變壓器在線監(jiān)測(cè)中最普遍，也是最重要的技術(shù)。目前己投入使用的油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)普遍存在一些不足，如檢測(cè)氣體種類少、準(zhǔn)確度及精確度不高、體積大、成本高等。本文對(duì)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了研究，分析了其它色譜在線監(jiān)測(cè)方法的種種不足，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一套變壓器油在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)變壓器油中

2、溶解的各種特征氣體，實(shí)時(shí)地反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)故障診斷算法進(jìn)行了仿真。在獲得真實(shí)可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)診斷模型，并對(duì)該模型進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明三比值法、四比值法等故障診斷方法有一定的優(yōu)越性，能夠比較準(zhǔn)確地定性和定量地對(duì)故障做出判斷，為電力運(yùn)營(yíng)部門提供有用的決策依據(jù)。分析了變壓器油中溶解氣體的發(fā)展變化規(guī)律，研究了變壓器油中溶解氣體和故障類型之間的關(guān)系。對(duì)常用的三比值模型進(jìn)行深入研究，總結(jié)了各種模型的特點(diǎn)和適用范圍。論述了用三比值進(jìn)行變壓器油中溶解氣體分析，診斷和預(yù)測(cè)變壓器故障的有效性和可行性。關(guān)鍵詞：變壓器 油中溶解氣體 在線監(jiān)測(cè) 故障診斷TRANSFORMER OIL DI

3、SSOLOED GAS ANALYSIS AND DISGNOSISABSTRACTTransformers online monitoring and fault diagnosis technology, to improve the security of power system stability is of great significance. In which the oil dissolved gas analysis based on-line monitoring of transformer online monitoring technology is the mos

4、t common and most important technology. Currently in use has been dissolved gas line monitoring system for a number of less common, such as the small number of gas detection, accuracy and precision is not high, bulky, high cost.This article on-line monitoring of transformer oil chromatography and fa

5、ult diagnosis system is studied, analyzed the other chromatographic method for online monitoring the various inadequacies, its improved design of a transformer oil line monitoring system capable of timely and accurate monitoring of transformer oil Various features of dissolved gases, to reflect real

6、-time operating status of equipment, and the fault diagnosis algorithmSimulation. Access to real and reliable monitoring data, based on the establishment of a diagnostic model and the model simulation, the simulation results show that the three-ratio method, ratio method and other four-fault diagnos

7、is method has some advantages that can more accurately the qualitative And quantitative way to judge the fault for the power operations to provide useful basis for decision making.Analysis of dissolved gases in transformer oil developments in the law of dissolved gases in transformer oil and the rel

8、ationship between type of fault. Three commonly used model for the ratio of in-depth study, summed up the characteristics of each model and application. Paper, with the three ratio transformer oil dissolved gas analysis transformer fault diagnosis and prediction of the effectiveness and feasibility.

9、KEYWORDS: transformer, oil dissolved gas, Online Monitoring, Diagnosis太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：變壓器油中溶解氣體分析與診斷一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本要求：掌握電力變壓器狀態(tài)檢修的各種理論基礎(chǔ)及相關(guān)數(shù)學(xué)模型。能用VB語(yǔ)言進(jìn)行界面設(shè)計(jì)和編程。能用所開(kāi)發(fā)軟件對(duì)電力變壓器進(jìn)行狀態(tài)檢修。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文一份）。5、 完成10000字符與設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的英文資料翻譯。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原始數(shù)據(jù)及資料： （個(gè)人依據(jù)內(nèi)容書寫即可）三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容：1、介紹了變壓器、變壓器油的相關(guān)內(nèi)容

10、及變壓器油國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。2、變壓器油中溶解氣體分析與診斷。3、變壓器油的運(yùn)行維護(hù)。4、變壓器故障原因分析與處理。5、變壓器油中溶解氣體分析與診斷。四、學(xué)生應(yīng)交出設(shè)計(jì)文件（論文)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一本五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排：階段設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱日期1查閱并學(xué)習(xí)變壓器狀態(tài)檢修基本原理方法3月上旬3月中旬2學(xué)習(xí)VB語(yǔ)言編程方法3月中旬3月下旬3建立狀態(tài)檢修相關(guān)數(shù)學(xué)模型3月下旬4月上旬4編寫軟件與實(shí)例分析4月上旬5月下旬5畢業(yè)論文寫作6月初6月20日6英文資料翻譯自行安排六、主要參考文獻(xiàn)（資料）1 范錫普，發(fā)電廠電氣部分，四川聯(lián)合大學(xué)，中國(guó)電力出版社，2004年9月2 趙志大，高電壓技術(shù)，浙江大學(xué)，中

11、國(guó)電力出版社，2006年8月3 邱仕義，電力設(shè)備可靠性，中國(guó)電力出版社，2004年4 程相杰、高沁翔、劉建芳，變壓器狀態(tài)檢修技術(shù)及其應(yīng)用，北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，2007年10月5萬(wàn)達(dá)，王建明，變壓器的故障診斷與檢修策略，江蘇省電力科學(xué)研究院，江蘇省電力公司6 李康明、王彥斌，運(yùn)行中變壓器的狀態(tài)評(píng)估與狀態(tài)檢修，2007年第7期7 楊晶、VB6.0程序設(shè)計(jì)（第二版）M.北京：清華大學(xué)出版社，2002.8劉華昌，高壓電容器直流局部放電的特征分析，中國(guó)工程物理研究院，2005年3月專業(yè)班級(jí) 學(xué)生 要求設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期 2011.32011.6 指導(dǎo)教師簽字 日期 教研室主任審查簽字 日期

12、系主任批準(zhǔn)簽字 日期 目 錄 TOC o 1-3 h z u 變壓器油中溶解氣體分析與診斷第一章 緒 論電力變壓器可以：1、傳輸和分配電能。如果是升壓變壓器，可以把電能送出去。如果是降壓變壓器或者配電變壓器，可以將電能分別輸送或分配出去；2、可以改變一、二次側(cè)的額定電壓；3、可以改變一、二次側(cè)的相位角；4、主要是以上幾條，當(dāng)然還可以有：改善或保護(hù)電網(wǎng)的作用，減少或增加相數(shù)等等。對(duì)變壓器油有十分重要的作用。1.1變壓器 通過(guò)電磁感應(yīng)將一個(gè)系統(tǒng)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換為另一個(gè)系統(tǒng)的電壓和電流的電力設(shè)備。由鐵心和套于其上的兩個(gè)或多個(gè)繞組組成。 1.1.1變壓器的分類電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來(lái)

13、將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當(dāng)一次繞組通以交流電時(shí)，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過(guò)鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個(gè)表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以Kva或MVA表示，當(dāng)對(duì)變壓器施加額定電壓時(shí)，根據(jù)它來(lái)確定在規(guī)定條件下不超過(guò)溫升限值的額定電流。變壓器的分類可根據(jù)用途、繞組電壓等級(jí)和結(jié)構(gòu)、輸入及輸出地相數(shù)、冷卻方式、鐵芯結(jié)構(gòu)、防潮結(jié)構(gòu)、調(diào)壓結(jié)構(gòu)以及星形連接的繞組中性點(diǎn)絕緣等分類原則

14、進(jìn)行分類，如表1-1所示。 表1-1 變壓器分類表分類方式分類型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)按相數(shù)分類單相變壓器三相變壓器多相變壓器DS按主絕緣材料分類浸漬式礦物油浸變壓器合成油浸變壓器液浸變壓器OR干式包封式（環(huán)氧樹脂型）非包封式（NOMEX紙包繞絕緣式）CG按冷卻方式分類油浸變壓器油浸自冷變壓器油浸風(fēng)冷變壓器強(qiáng)油水冷變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器強(qiáng)油導(dǎo)向風(fēng)冷變壓器FSPFPDP干式變壓器干式自冷變壓器（315kVA)干冷風(fēng)冷變壓器（315kVA）按繞組結(jié)構(gòu)分類單繞組變壓器雙繞組變壓器三繞組變壓器多繞組變壓器自耦變壓器分裂變壓器（有縱、橫分裂之分）SOF按調(diào)壓方式分類無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器有載調(diào)壓變壓器ZY形繞組的中性點(diǎn)的

15、絕緣水平分類全絕緣變壓器分級(jí)絕緣變壓器（通常為伴絕緣變壓器，即中性點(diǎn)絕緣水平為線端絕緣的1/2）Q按絕緣油的保護(hù)分類開(kāi)放式密封式M按電磁線材質(zhì)和材形分類銅芯線材變壓器銅芯箔材變壓器鋁芯線材變壓器鋁芯箔材變壓器BLB按用途分類電力變壓器（有升壓、降壓變壓器之分）牽引變壓器整流變壓器電爐變壓器調(diào)壓變壓器特殊用途的變壓器（如試驗(yàn)變壓器、電焊變壓器）注 符號(hào)“”表示無(wú)代號(hào)。1.1.2電力變壓器的選型原則眾所周知，電力變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已涉及到各行各業(yè)的營(yíng)運(yùn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性、穩(wěn)定性、可靠性。電力變壓器在全過(guò)程管理的主流程中，選型是首要環(huán)節(jié)。電力變壓器的選型原則可參照GB/T 17468-199

16、8電力變壓器選用導(dǎo)則，結(jié)合實(shí)際使用條件、環(huán)境、要求，投資可行性，相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則等規(guī)范著手。但是，該導(dǎo)則僅僅只是一個(gè)技術(shù)規(guī)范，條件的局限性使之不可能包羅其他方面的綜合性因素，例如，投資經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、維護(hù)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益、新管理環(huán)境下的適應(yīng)性等。本節(jié)僅針對(duì)該導(dǎo)則以技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)形勢(shì)為要求予以簡(jiǎn)述，并結(jié)合現(xiàn)代新的管理理念，闡述合理選型的原則。一使用條件 根據(jù)變壓器使用所在地的環(huán)境條件海拔高度、年最高和最低溫度、最濕月平均最大相對(duì)濕度，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1094-1985相關(guān)條件及要求，予以比較對(duì)照后，再確定選型的基本要求。海拔高度。該條件與油浸變壓器的外絕緣有關(guān)，亦與干式變壓器器身耐受絕緣水平有關(guān)。一般

17、使用地點(diǎn)在海拔高度1000m以下屬于正常使用范圍；當(dāng)超過(guò)1000m時(shí)，則變壓器的外絕緣應(yīng)該進(jìn)行校正，以提高外絕緣水平，必須按要求進(jìn)行絕緣距離設(shè)計(jì)并采用比內(nèi)絕緣水平高的外絕緣件，即采用高原型絕緣組件產(chǎn)品。對(duì)于干式變壓器相對(duì)正常海拔高度的額定工頻耐壓值，以每500m為一級(jí)增加6.5%的水平進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，隨著海拔高度的升高，最高日平均、年平均溫度有所降低。在正常海拔高度試驗(yàn)的空氣冷卻的變壓器，當(dāng)在1000m以上地點(diǎn)使用時(shí)，應(yīng)以每500m為一級(jí)遞減（油浸自冷變壓器是2.0%；油浸風(fēng)冷及強(qiáng)油風(fēng)冷變壓器是3.0%；自冷干式變壓器是2.5%；風(fēng)冷干式變壓器是5.0%）進(jìn)行溫升值的校正設(shè)計(jì)。在正常海拔高度試

18、驗(yàn)的變壓器沒(méi)有必要給予海拔校正。（2）環(huán)境溫度。變壓器的溫升與環(huán)境溫度有關(guān)，若變壓器冷卻空氣溫度高于最高允許氣溫（40），則變壓器的設(shè)計(jì)應(yīng)將其繞組、鐵芯及溫升限制降低，以保證絕緣材料溫度在耐熱等級(jí)的允許溫度以下。（3）溫度及環(huán)境污穢等級(jí)。變壓器外絕緣性能與環(huán)境濕度及其污穢等級(jí)相關(guān)。對(duì)油浸變壓器，濕度影響并不嚴(yán)重，但對(duì)于干式變壓器多少有些影響，因?yàn)檫@類變壓器的主絕緣和鐵芯完全裸露在空氣中，凝露對(duì)變壓器絕緣有影響，同時(shí)對(duì)變壓器的輔助電氣設(shè)備也有影響。實(shí)際上，僅僅是濕度的影響并不大，但考慮環(huán)境污穢因素的影響，則對(duì)變壓器的絕緣威脅程度是很大的。所亦必須提供濕度及環(huán)境污穢等級(jí)值，以便在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)適當(dāng)?shù)?/p>

19、調(diào)整絕緣的爬距。二一般基準(zhǔn)原則 選用變壓器時(shí)，應(yīng)遵循變壓器的行業(yè)規(guī)范，不可隨心所欲擬定不規(guī)則的技術(shù)參數(shù)，這樣不會(huì)形成紊亂的局面。必須明確應(yīng)符合的標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外不標(biāo)準(zhǔn)）、名稱及代號(hào)。在選用國(guó)產(chǎn)或者國(guó)外產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)力求參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6451-1999、GB/T 10228-1997、GB/T 16274-1996、JB/T 2426-2004 進(jìn)行選擇。另外其他特殊要求，如損耗、聲級(jí)等參數(shù)要求，即確定是升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器還是常用變壓器，并根據(jù)表1-1的變壓器分類，結(jié)合其用途選擇變壓器的繞組數(shù)（三繞組或單繞組變壓器）、相數(shù)（三相或單相變壓器

20、）、調(diào)壓方式（有載調(diào)壓或是無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器），再根據(jù)容量大小選用冷卻方式。 三技術(shù)參數(shù)的選擇 （1)額定電壓及分接。變壓其額定電壓應(yīng)與所在的電力系統(tǒng)各電壓等級(jí)相符。例如一臺(tái)110kV電力降壓變壓器，一次側(cè)的系統(tǒng)電壓是110kV,二次側(cè)電壓是低于一次側(cè)電壓的各級(jí)電壓，即35、10、6kV，以所需電壓級(jí)為準(zhǔn)，有可能是兩級(jí)，也可能是一級(jí)。所以變壓器的額定電壓選擇只根據(jù)所處電力系統(tǒng)電壓而定。選擇難度較大的使分接。所謂分接，即是為了達(dá)到調(diào)整電壓選擇的目的，將繞組按若干記抽頭來(lái)改變繞組匝數(shù)。一般設(shè)計(jì)為主繞組和分接繞組，而分接繞組起到改變?cè)褦?shù)的目的。在分接繞組上又分為主分接頭與非主分接頭，主分接即為與額定量

21、（額定電壓、電流、容量）相對(duì)應(yīng)的分接，通常是，當(dāng)分解位置數(shù)為奇數(shù)時(shí)也稱主分接為中間分接；當(dāng)分接位置數(shù)為偶數(shù)時(shí)，兩個(gè)中間分接位置有效匝數(shù)最多的是主分接。對(duì)于分接還引進(jìn)其他有關(guān)技術(shù)參數(shù)：分接因數(shù)、分接級(jí)、分接范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，分接因數(shù)出現(xiàn)較少，但是它是一個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)，必須將其定義予以交代。 1）分接因數(shù)，即計(jì)非分接繞組施加額定電壓時(shí)在分接繞組上所指定分接位置線端子上產(chǎn)生的空載電壓U0繞組的額定電壓UN之比值（U0/UN)或100U0、UN（以百分?jǐn)?shù)表示分接因數(shù)）；也表示帶有分接的繞組處在某一分接時(shí)，其有效匝數(shù)與主分接時(shí)匝數(shù)的比值。由此可見(jiàn)，分接因數(shù)值為1時(shí)，則說(shuō)明在主分接位置上；當(dāng)大于1時(shí)，稱為正

22、分接；當(dāng)小于1時(shí)，稱為負(fù)分接。 2）分接級(jí)為相鄰分接間以百分?jǐn)?shù)表示的分接因數(shù)之差。 3）分接范圍為用百分?jǐn)?shù)表示的分接因數(shù)與100相比的變化范圍。若該因數(shù)在（100+a）（100+a)之間變化，則認(rèn)為分接范圍是（+a%,-b%).當(dāng)a=b時(shí)，則分接范圍是a%?？梢?jiàn)變壓器電壓的調(diào)節(jié)范圍不一定是以主分接為中心的對(duì)稱分布，也也可以設(shè)計(jì)成不對(duì)稱，根據(jù)具體需要而定。在實(shí)際運(yùn)用中是將正負(fù)調(diào)壓范圍分成若干等分的級(jí)數(shù)（多抽頭），譬如a=n*a。關(guān)鍵問(wèn)題是在建立這些概念后，如何選擇。一般是10kV及以下電壓等級(jí)的配電變壓器推薦有載調(diào)壓范圍4*2.5%，無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓范圍5%；63kV級(jí)變壓器推薦有載調(diào)壓范圍8*1.2

23、5%，無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓22.5%；110kV及以上變壓器推薦有載調(diào)壓范圍8*1.25%，無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓范圍2*2.5%。若有特殊要求，在許可的前提下可與制造廠商協(xié)商解決，如將級(jí)電壓 a有1.25%修改為1.5%，或者是適當(dāng)修改n值。額定容量。額定容量指輸入到變壓器的視在功率值，其中包括變壓器本身吸收的有功功率（即變壓器總損耗的功率）和無(wú)功功率（即變壓器本身呈現(xiàn)出的電感、電容所吸收的功率）。額定容量的選擇應(yīng)遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 6451-1999GB/T 10228-1997GB/T 16274-1996JB/T 2426-2004).原來(lái)的老標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)選數(shù)系是R8，現(xiàn)在的新標(biāo)準(zhǔn)是R10，所以建議盡量采

24、用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 321-2005中的R10優(yōu)選數(shù)系。對(duì)于降壓變壓器而言，容量選擇的工作量其實(shí)并不在變壓器選型的工作上，而是在被使用于系統(tǒng)容量的遠(yuǎn)期值的估算工作上。如何合理選擇變壓器額定容量，同時(shí)使變壓器不因容量原因而過(guò)早地被淘汰，這是一個(gè)深邃的課題。在電力系統(tǒng)中，負(fù)荷的增長(zhǎng)是一個(gè)無(wú)規(guī)律性的變化量，它與本地區(qū)或（企事業(yè)）的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長(zhǎng)程度、人們生活水平息息相關(guān)。所以負(fù)荷預(yù)測(cè)量的誤差很大，但是一般按變壓器的運(yùn)行后5-10年的預(yù)期負(fù)荷選擇，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)變壓所設(shè)施變壓器的數(shù)量來(lái)選擇。當(dāng)設(shè)置兩臺(tái)以上時(shí)，若一臺(tái)停運(yùn)，其余變壓器的總?cè)萘坎粦?yīng)小于全部負(fù)荷的60%。所以在電力系統(tǒng)中規(guī)劃設(shè)計(jì)是比較艱難的工

25、作。對(duì)于用電用戶的終端變壓器若將容量裕度選擇過(guò)大，有涉及政策性電價(jià)（每月按變壓器容量的一種固定收費(fèi)）的問(wèn)題。這意味著變壓器處于“低載高價(jià)”、“大馬拉小車”的狀態(tài)，是既不經(jīng)濟(jì)的方式。簡(jiǎn)言之，變壓器的容量主要取決與遠(yuǎn)期負(fù)荷的容量。對(duì)于三繞組變壓器而言還涉及到容量分配的問(wèn)題。即每側(cè)繞組容量可以不相同，但是以一次繞組為基準(zhǔn)，其他側(cè)繞組以下雨該容量比例分配。變壓器的絕緣水平。該參數(shù)是反映變壓器能承受運(yùn)行各種過(guò)電壓和長(zhǎng)期最高工作電壓作用的能力。它是以絕緣試驗(yàn)作為考核手段，包括：變壓器最高工作電壓額頂端是工頻耐受電壓（有效值）；額定雷電沖擊耐受電壓（峰值）（其中包括全波和截波兩種試驗(yàn)）。對(duì)各級(jí)電壓等級(jí)變壓器

26、的絕緣水平的要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1094.3-2003、改變311.1-1997、gb/t6451-1999均有明確的規(guī)定。但是其中對(duì)變壓器中性點(diǎn)的絕緣水平在全國(guó)大部分選用半絕緣（相當(dāng)于63kV）。因此這個(gè)電壓級(jí)別的變壓器中性點(diǎn)常用絕緣水平與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有所不同，即額定短時(shí)工頻耐受電壓為140kV.主要原因是中性點(diǎn)避雷器的配合有不適之處，當(dāng)高壓側(cè)主斷路器發(fā)生非同期合閘時(shí)，避雷器易發(fā)生事故，額定雷電沖擊耐受電壓為250kV。另外，220kV電壓級(jí)的降壓變壓器，為確保有兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)變壓器繞組的零序保護(hù)，要選用半絕緣。損耗與阻抗壓降（也稱短路阻抗）。損耗是體現(xiàn)變壓器性能水平的參數(shù)，包括空載損耗和負(fù)荷

27、損耗；阻抗壓降是體現(xiàn)限制穿越變壓器短路電流能力的參數(shù)。一般實(shí)施中可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6451-1999、GB/T 16274-1996和GB/T 10228-1997或者按制造廠的產(chǎn)品樣本來(lái)選擇兩參數(shù)。隨著制造廠開(kāi)發(fā)能力的加強(qiáng)，高性能的變壓器不斷涌現(xiàn)，性能水平設(shè)計(jì)序號(hào)高的電力變壓器，損耗相應(yīng)有一定程度甚至大幅度的降低。目前，用硅鋼片制造的10kV配電變壓器設(shè)計(jì)序號(hào)已達(dá)11型，個(gè)別制造廠聲稱已達(dá)13型。但是用新型導(dǎo)磁材料非晶合金制造的變壓器，其空載損耗降低了50%70%。35kV及以上的變壓器，性能設(shè)計(jì)及序號(hào)已達(dá)9型以上。但實(shí)際上負(fù)荷損耗遠(yuǎn)大于空載損耗，若負(fù)荷損耗是空載損耗的n倍，其節(jié)能效果比

28、空在節(jié)能大得多。另外負(fù)荷損耗與變壓器的負(fù)荷系數(shù)息息相關(guān)。所謂變壓器負(fù)荷系數(shù)，系指在某時(shí)間內(nèi)變壓器運(yùn)行的實(shí)際負(fù)荷容量與額定容量的比值。所以說(shuō)在節(jié)能方面不能忽視降低負(fù)荷損耗的措施。對(duì)于阻抗壓降的選擇，35kV及以下的變壓器一般是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作；但對(duì)于110kV及以上的變壓器，為了降低 其出口短路電流幅值，保證變壓器動(dòng)穩(wěn)定性能，可適度提高阻抗壓降。必須指出，阻抗壓降的提高會(huì)引起電壓調(diào)整率增大而影響供電質(zhì)量。因此，應(yīng)以兩者兼顧選擇為宜。 （5）空載電流。這是銘牌參數(shù)，與空載損耗有關(guān)，空載損耗低者空載電流也相應(yīng)降低，兩者是相輔相成的。在選擇時(shí)，沒(méi)有必要花太多的精力，一般按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或制造廠的樣本作為基準(zhǔn)。

29、 （6） 連接組別。變壓器繞組連接方式的選擇是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它與變壓器所在電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)。對(duì)于三相的電力系統(tǒng)而言，各側(cè)的變壓器繞組連接方式只有三種：星形連接或Y連接,表示符號(hào)Y（高壓側(cè)）或y（低壓側(cè)）；三角形連接或稱連接，表示符號(hào)D（高壓側(cè)）或d（低壓側(cè)）；曲折性連接或稱Z連接，表示符號(hào)Z（高壓側(cè)）或z（低壓側(cè)）。各側(cè)繞組組合后的表示方法是將高壓側(cè)的大寫符號(hào)排在第一位，后面按電壓高低依次排列小寫符號(hào)，后面排列的阿拉伯?dāng)?shù)字是表示繞組電壓相差的時(shí)鐘制序數(shù)。例如YNyn0d11,其中N和n分別表示高壓和中壓側(cè)中性點(diǎn)引出，序數(shù)0和11分別表示高中壓側(cè)電壓相差0和高低壓側(cè)電壓相差30。三種繞組

30、連接方法的主要特點(diǎn)，如表1-2所示。表1-2 變壓器繞組接線方式的特點(diǎn)項(xiàng)目星形連接三角形連接曲折形連接中性點(diǎn)的負(fù)荷能力與其他繞組的連接方法和變壓器所連接系統(tǒng)的零序阻抗有關(guān)可帶繞組額定電流的負(fù)荷勵(lì)磁電流三次諧波電流不能通過(guò)（中性點(diǎn)絕緣，無(wú)三角形接的繞組）三次諧波電流至少能在三角形連接通過(guò)三次諧波電流能在三角形連接繞組通過(guò)相電壓含有三次諧波電流*正弦波正弦波*在三相三柱芯變壓器中三次諧波電壓值不大，但在三相五柱芯式變壓器、三相殼式變壓器和連接成三相組的電相變壓器，三次諧波電壓可能較高，使中性點(diǎn) 發(fā)生漂移。 在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1094.4-2003中對(duì)連接組別已作詳細(xì)定義，并且列出常用的連接方法以及連

31、接組標(biāo)號(hào)與三相變壓器連接標(biāo)志的實(shí)例。一臺(tái)三相變壓器或者要接成三相組別的單相變壓器的連接方法，喲啊根據(jù)該變壓器與其他變壓器并聯(lián)運(yùn)行，中性點(diǎn)是否引出和中性點(diǎn)的負(fù)荷要求等條件來(lái)選擇。GB/T 17468-1998中也提到我國(guó)某些地區(qū)的特殊接法：10kV與110kV輸電系統(tǒng)電壓相差是60電氣角，這意味著它們的時(shí)鐘序數(shù)是10，即此時(shí)可采用YNd11y10。在多雷地區(qū)可采用Dy和Yz的連接方式。根據(jù)變壓器的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和使用，除配電變壓器外最好不要選用全星形接法的變壓器。連接組別的選擇最好按國(guó)標(biāo)推薦的常用連接組。一般原則：分期投入的變壓器，在前期選擇的應(yīng)謹(jǐn)慎選好臉接組，以便后期選用相同連接組，便于維護(hù)：在大電

32、力系統(tǒng)中應(yīng)固定統(tǒng)一的連接組，便于以后隨系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)變壓器的變壓器的變動(dòng)；對(duì)于需要并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，更應(yīng)考慮選好連接組。冷卻方式。冷卻裝置是變壓器的重要組成部分，變壓器的損耗是變壓器的發(fā)熱源，若冷卻不良會(huì)導(dǎo)致變壓器在運(yùn)行時(shí)溫度急劇上升，從而影響出力。變壓器依據(jù)容量采用不同方式的冷卻裝置；變壓器主絕緣材料不同，所選用的冷卻方式也較大的差異。目前常推薦的冷卻方式如表1-3所示。 表1-3 變壓器常用冷卻方式分類變壓器分類冷卻方式冷卻方式的標(biāo)志適用范圍特征油浸變壓器油浸自冷ONAN31500KVA及以下、35kV及以下變壓器50000kVA及以下變壓器無(wú)冷卻動(dòng)力、節(jié)能、維護(hù)簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用低廉，造成成

33、本低油浸風(fēng)冷ONFN1250063000kVA,35110kV,75000KVA及以下、110kV變壓器,4000kVA及以下、220kV變壓器對(duì)容量較大的變壓器有較好的冷卻效果，冷卻功率最小；比較經(jīng)濟(jì)，維護(hù)工作量及費(fèi)用較少?gòu)?qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷OFAFkVA、220kV變壓器,6300016000KVA、1100kV變壓器對(duì)大容量變壓器有良好的冷卻效果，冷卻裝置動(dòng)力功率較大，比較經(jīng)濟(jì)，維護(hù)及費(fèi)用略大強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷ODAFkVA及以上、220kV變壓器,330kV和550kV變壓器對(duì)特大型變壓器采用，冷卻裝置動(dòng)力的配置功率大；維護(hù)工作量及費(fèi)用略大強(qiáng)迫（導(dǎo)向）油循環(huán)水冷OFWF(ODWF)一般在水力

34、發(fā)電廠的升壓變使用因采用水作第二冷卻介質(zhì)，裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是深防水滲入油中；維護(hù)工作量及費(fèi)用小干式變壓器空氣自冷ANAN630kVA以下的10（或6）kV變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)冷卻動(dòng)力功率，節(jié)能；維護(hù)工作量及費(fèi)用小空氣風(fēng)冷ANAF630kVA以下的10（或6）kV變壓器35kV變壓器結(jié)構(gòu)略為復(fù)雜，需要冷卻動(dòng)力功率；維護(hù)工作量及其費(fèi)用略大現(xiàn)已開(kāi)發(fā)110kV、63000kVA的電力變壓器一般在100kVA及以上的干式變壓器設(shè)有兩種冷卻方式。但是廠家不推薦此方式長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，僅作為短時(shí)急救過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。散熱器的布置形式有兩種：一種是掛吊在變壓器油箱外壁之上，從結(jié)構(gòu)上看，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，油的循環(huán)路徑短

35、，比較適合油浸自冷方式的冷卻設(shè)計(jì)，所以該冷卻方法的變壓器絕大部分采用此種冷卻結(jié)構(gòu)。在變壓器設(shè)計(jì)中，溫度場(chǎng)的計(jì)算比磁場(chǎng)和電場(chǎng)的計(jì)算更為復(fù)雜，所以有些設(shè)計(jì)能力較弱的制造廠，所生產(chǎn)的較大容量的油浸制冷變壓器一定要做升溫試驗(yàn)，以確保變壓器在運(yùn)行中不至于因溫升過(guò)大而導(dǎo)致使用壽命縮短。另外一種是分體式，散熱器和箱體是分別獨(dú)立固定的，由于采用匯流管結(jié)構(gòu)，散熱器的散熱效果較好、溫度分布均勻，且因散熱器與變壓器油箱本體是分離安裝，使其油箱裸露在外，更有利油箱自身輻射散熱，相應(yīng)增大了變壓器本身的散熱能力。冷卻器的分布形式與散熱器相同，同樣有兩種；一種是掛吊式，將每組冷卻器吊掛在變壓器的油箱壁上，此種形式的分布，安

36、裝占地面積小，連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，油的循環(huán)路徑較小。為減小油箱比的載荷需要架設(shè)輔助支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)變壓器檢修略帶來(lái)不便，需要逐個(gè)拆除冷卻器，同時(shí)冷卻器檢修也不方便；而另一種分布形式是把冷卻器集中獨(dú)立的固定在支架上，使油箱不承載負(fù)荷，缺點(diǎn)是安裝占地面積較大，但是在變壓器檢修時(shí)檢修工量可減少，不必將冷卻器逐個(gè)拆除，只需把連接管拆除即可繼續(xù)下一道工序。兩種分布形式在冷卻效果方面并無(wú)明顯的優(yōu)劣之區(qū)別。當(dāng)然選用時(shí)，應(yīng)因地制宜。在選用冷卻器時(shí)潛水泵的選擇是不可忽視的，現(xiàn)在常用的潛水泵有兩種：其一是離心泵，其二是盤式泵。不論是那一種，為了使變壓器安全運(yùn)行，按變壓器的反事故措施，要求其轉(zhuǎn)速不大于1500r/min,其目

37、的就是使其壽命延長(zhǎng)。冷卻器又分為空氣冷卻器和水冷卻器，前者已被廣泛采用，一般降壓變壓器普遍使用此類冷卻器，絕大部分升壓變壓器，特備是火力發(fā)電廠也普遍采用。水冷卻器通常被水力發(fā)電廠選用。在此，著重推薦一下110kV容量為2000063000kVA的油浸自冷方式的變壓器。這種方式的變壓器冷卻形式是各種冷卻方式中最簡(jiǎn)單、最方便、最便宜、最安全的一種。所謂簡(jiǎn)單，即除散熱器外，無(wú)需其他任何輔助設(shè)備來(lái)輔佐該裝置的冷卻能力；所謂方便，即無(wú)需專人監(jiān)護(hù)和維護(hù)管理；所謂便宜，它是各類變壓器冷卻裝置中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用必定較低廉；正因結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，自然循化冷卻，除非冷卻路徑的管道被堵塞（幾乎不可能發(fā)生）

38、，通常幾乎不可能發(fā)生破壞冷卻平衡狀態(tài)的現(xiàn)象，所以說(shuō)是最安全的冷卻方式。特別是在無(wú)人值班的變電站，安裝此類型冷卻裝置的變壓器，當(dāng)負(fù)荷高峰季節(jié)時(shí)不會(huì)擔(dān)心因風(fēng)機(jī)發(fā)生故障而被迫降低變壓器的負(fù)荷，影響正常供電。過(guò)去，如此優(yōu)良的冷卻方式，卻因冷卻容量和設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)等方面因素的局限而只能在小型變壓器上。變壓器油和保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于變壓器油的三種規(guī)格：10號(hào)、25號(hào)、45號(hào)油，用戶可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件（每百年最低氣溫）來(lái)選擇其型號(hào)。例如，某地每百年最低氣溫是-19，那么變壓器油的型號(hào)可選擇為25號(hào)。對(duì)于備用油應(yīng)做到選用同型號(hào)油，不同號(hào)牌的油要混用時(shí)，必須要做混油試驗(yàn)，特別是進(jìn)口或牌號(hào)不清的油要混用時(shí)更要謹(jǐn)慎。對(duì)變

39、壓器油的油基也有相應(yīng)的要求，如選擇環(huán)烷基油還是石蠟基油。一般根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，環(huán)烷基的運(yùn)行參數(shù)比后者較為穩(wěn)定。此外，為了避免變壓器油長(zhǎng)期與空氣接觸而氧化變質(zhì)，應(yīng)將容量較大的變壓器的出油裝置設(shè)計(jì)成全密封結(jié)構(gòu)，使變壓器油與空氣完全隔離。同時(shí)要解決變壓器油的熱脹冷縮可能引起的密封結(jié)構(gòu)的破壞。在小型變壓器上采用膨脹是散熱器或波紋形箱壁油箱，以代替儲(chǔ)油柜作為油體積變化時(shí)的補(bǔ)償裝置（與空氣完全隔離）。對(duì)大型變壓器，應(yīng)在儲(chǔ)油柜的結(jié)構(gòu)上采取與空氣隔離的措施，通常采用膠囊和隔膜兩種形式，后者除易產(chǎn)生滲漏外其他性能與前者相同。一般為防滲漏，多傾向采用膠囊式。另外對(duì)于大型變壓器，必須在油箱壁或在潛油泵后設(shè)置凈油器

40、，以便凈化變壓器油。目前已廣泛使用不銹鋼波紋密封式儲(chǔ)油柜，選用時(shí)應(yīng)選則波紋接焊接質(zhì)量好的產(chǎn)品。變壓器的聲級(jí)。只是指標(biāo)要求在出廠試驗(yàn)時(shí)，在額定電壓下空載時(shí)發(fā)出的噪聲。然而運(yùn)行變壓器的噪聲實(shí)際上應(yīng)該指的是額定電壓、額定電流和額定頻率下運(yùn)行時(shí)發(fā)出的電磁噪聲。所以說(shuō)在訂貨文件中所指的變壓器升級(jí)要求實(shí)際上是變壓器空載狀態(tài)的噪聲。但是，在多次實(shí)踐中，與制造廠商協(xié)商在測(cè)量聲級(jí)是將空載勵(lì)磁電壓提升至1.31.5UN,以作為變壓器帶負(fù)荷時(shí)升級(jí)的增量的補(bǔ)償，其效果較為滿意。事實(shí)上某些變壓器在出廠試驗(yàn)時(shí)符合要求，但一到現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)后升級(jí)增量過(guò)大，其原因是復(fù)雜、多方面的，通常是制造質(zhì)量、設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇、測(cè)試方法、運(yùn)輸?shù)确?/p>

41、面的失誤而引起的。雖然要求提高聲級(jí)測(cè)量時(shí)的空載勵(lì)磁電壓尚未獲得國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可，但與制造單位協(xié)商是允許的。在社會(huì)上，環(huán)保部門指定的噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB 12348-1990和GB 3096-1993的要求是較嚴(yán)格的，而變壓器負(fù)荷噪聲在正常情況下略大于空載噪聲，同時(shí)要考慮噪聲源（變壓器）距排放點(diǎn)衰減值。應(yīng)避免過(guò)分降低變壓器聲級(jí)值，使變壓器造價(jià)過(guò)高。綜上所述，變壓器的選用應(yīng)以其運(yùn)行可靠性及其使用壽命為基本原則，結(jié)合實(shí)際條件合理選擇各項(xiàng)參數(shù)，以便做到經(jīng)濟(jì)、可靠、安全、實(shí)用。其他結(jié)構(gòu)的要求。對(duì)變壓器油箱、聯(lián)管、蝶形閥門、套管電流互感器等組件根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的要求，有如下規(guī)定：220kV變壓器油箱蓋頂部和升

42、高座排氣聯(lián)管向儲(chǔ)油柜的升高坡度應(yīng)分別有1%1.5%和1.5%；油箱的機(jī)械強(qiáng)度能承受負(fù)真空壓力；蝶形閥門的布置要求和套管電流互感器的參數(shù)選擇均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.1.3變壓器的作用及其意義 主要作用是變換電壓，以利于功率的傳輸。在同一段線路上,傳送相同的功率,電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后，線路傳輸?shù)碾娏鳒p小,可以減少線路損耗，提高送電經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的，而降壓則能滿足各級(jí)使用電壓的用戶需要。(1)按相數(shù)分：1)單相變壓器：用于單相負(fù)荷和三相變壓器組。2)三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。(2)按冷卻方式分：1)干式變壓器：依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。2

43、)油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。(3)按用途分：1)電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。2)儀用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置。3)試驗(yàn)變壓器：能產(chǎn)生高壓，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)。4)特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器等。(4)按繞組形式分：1)雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。2)三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí)。3)自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。(5)按鐵芯形式分：1)芯式變壓器：用于高壓的電力變壓器。2)殼式

44、變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器變壓器油在變壓器中的作用是絕緣、冷卻；在有載開(kāi)關(guān)中用于熄弧。1.2變壓器油科技名詞定義中文名稱：變壓器油英文名稱：transformer oiL 定義：適用于變壓器等電器(電氣)設(shè)備、起冷卻和絕緣作用的低黏度油品。所屬學(xué)科：電力（一級(jí)學(xué)科）；熱工自動(dòng)化、電廠化學(xué)與金屬（二級(jí)學(xué)科）1.2.1變壓器油簡(jiǎn)介變壓器油樣品變壓器油：是石油的一種分鎦產(chǎn)物，它的主要成分是烷烴,環(huán)烷族飽和烴,芳香族不飽和烴等化合物。 變壓器油的主要作用： （1）絕緣作用：變壓器油具有比空氣高得多的絕緣強(qiáng)度。絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強(qiáng)度，而且還可免受潮氣的侵蝕。

45、散熱作用：變壓器油的比熱大，常用作冷卻劑。變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過(guò)油的上下對(duì)流，熱量通過(guò)散熱器散出，保證變壓器正常運(yùn)行。 （3）消弧作用：在油斷路器和變壓器的有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)上，觸頭切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧。由于變壓器油導(dǎo)熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分觸了大量氣體，產(chǎn)生較大壓力，從而提高了介質(zhì)的滅弧性能，使電弧很快熄滅。 對(duì)變壓器油的性能通常有以下要求： 變壓器油密度盡量小，以便于油中水分和雜質(zhì)沉淀。 粘度要適中，太大會(huì)影響對(duì)流散熱，太小又會(huì)降低閃電。 （3） 閃點(diǎn)應(yīng)盡量高，一般不應(yīng)低于136。 （4）凝固點(diǎn)應(yīng)盡量低。 （5） 酸、堿、硫、灰分等雜質(zhì)含量越低越好，以

46、盡量避免它們對(duì)絕緣材料、導(dǎo)線等的腐蝕。 （6） 氧化程度不能太高。氧化程度通常用酸價(jià)表示，它指吸收1克油中的游離酸所需的氫氧化鉀量（毫克）。 （7） 安定度不應(yīng)太低，安定度通常用酸價(jià)試驗(yàn)的沉淀物表示，它代表油抗老化的能力。1.2.2變壓器油國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外變壓器色分析儀都有很大發(fā)展。PerkinElmer是全球領(lǐng)先的分析儀器與生命科學(xué)解決方案供應(yīng)商，主要致力于人類健康和環(huán)境健康的改善。在色譜領(lǐng)域，我們擁有50多年氣相色譜儀(Gas Chromatography)的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在各行業(yè)都有非常成熟的應(yīng)用。PerkinElmer的Clarus系列氣相色譜儀可滿足當(dāng)前絕大部分樣品分析、過(guò)程監(jiān)

47、測(cè)和質(zhì)量控制所需要的完美性能和批量處理能力。Clarus 680氣相色譜儀(GC)建立在PerkinElmer公司多項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造基礎(chǔ)上。它包括獨(dú)特的預(yù)排切割壓力平衡系統(tǒng)、性能優(yōu)異的程序控制氣路系統(tǒng)、功能強(qiáng)大的Totalchrom色譜工作站和創(chuàng)新的觸摸化彩屏。在傳統(tǒng)柱箱上實(shí)現(xiàn)了快速升溫降溫。使分析周期大大縮短，工作效率大幅提升。Clarus 480氣相色譜儀(GC)以合理的價(jià)格為需要控制預(yù)算的實(shí)驗(yàn)室提供了一流的 Clarus GC系列一貫所秉承的卓越性能和分析能力。其靈活性可以滿足各種分析要求，包括制藥、環(huán)境監(jiān)控、法醫(yī)學(xué)、食品和飲料、材料檢測(cè)以及教學(xué)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的分 析要求。 Clarus 580

48、氣象色譜儀(GC)是提供了包含 最具創(chuàng)新的圖形化儀器界面，觸摸式彩色顯示屏，使儀器操作和控制變得極為簡(jiǎn)單。 高精度、寬范圍的柱箱溫度控制保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。運(yùn)用專利技術(shù)從根本上防止有害溶劑和高沸點(diǎn)污染物進(jìn)入GC系統(tǒng)，延長(zhǎng)GC壽命，節(jié)省分析時(shí)間。 國(guó)內(nèi)的變壓器色譜分析儀也有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。GC-9560-HD變壓器油專用色譜儀是上海華愛(ài)色譜分析技術(shù)有限公司最新推出的一款專用于電力用絕緣油中溶解氣體組份含量測(cè)定的專用氣相色譜儀，儀器采用先進(jìn)三檢測(cè)器流程，配TCD檢測(cè)器和兩個(gè)FID檢測(cè)器，一次進(jìn)樣,7分鐘內(nèi)即可完成絕緣油中溶解的8種氣體組分含量的全分析。其中H2和O2通過(guò)TCD檢測(cè)；烴類氣體（C

49、H4、C2H4、C2H6、C2H2）通過(guò)FID1檢測(cè)，CO、CO2通過(guò)FID2檢測(cè)，克服了大量CO、CO2對(duì)烴類氣體的影響，特別是對(duì)C2H2的影響，縮短檢測(cè)時(shí)間的同時(shí)也大大提高了檢測(cè)靈敏度。產(chǎn)品名稱：氣相色譜儀產(chǎn)品型號(hào)：JC1308- 301關(guān)鍵詞： 氣相色譜儀變壓器油色譜分析儀 色譜儀氣相色譜儀，專為變壓器油色譜分析領(lǐng)域開(kāi)發(fā)，應(yīng)用了國(guó)際最先進(jìn)的EPC氣路控制系統(tǒng)和虛擬儀器設(shè)計(jì)理念，采用了革新性的先進(jìn)技術(shù)，智能性更強(qiáng)，靈敏度更高，操作更方便。各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際一流水平。 技術(shù)參數(shù)：信號(hào)通道數(shù)：?jiǎn)蜹CD、雙FID，3通道信號(hào)同時(shí)輸出 穩(wěn)定時(shí)間：30min 溫控精度：0.1EPC控制精度：0.

50、1ml/min 功率：1500W智能液晶觸摸屏參數(shù)： 5.7吋，640 x480點(diǎn)陣，65k色分析時(shí)間： A型 單針進(jìn)樣，8分鐘完成7種特征氣體分析 B型 雙針進(jìn)樣，11分鐘完成9種特征氣體分析 C型 單針進(jìn)樣，5分鐘完成5鐘特征氣體分析環(huán)境溫度： -1035 外形尺寸：490mm x 575mm x 480mm最小檢測(cè)濃度：?jiǎn)挝唬篖/L性能特點(diǎn)：電子氣路控制(EPC) 通過(guò)精密的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)載氣流量的數(shù)字化調(diào)節(jié)與穩(wěn)流。從根本上解決了手動(dòng)閥件的漂移，并根據(jù)環(huán)境溫度變化自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償與校準(zhǔn)。確保載氣流量的高度重復(fù)性。虛擬儀器控制面板(VI) 色譜儀的控制面板可通過(guò)虛擬儀器技術(shù)顯示在配套的

51、工作站軟件界面上。儀器的操作全部可通過(guò)工作站進(jìn)行。全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，儀器開(kāi)機(jī)后不需要任何操作即可達(dá)到分析狀態(tài)。三通道信號(hào)輸出 國(guó)內(nèi)第一款配備了三個(gè)信號(hào)輸出通道的色譜儀，專為電力行業(yè)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)熱導(dǎo)檢測(cè)器和二個(gè)氫焰檢測(cè)器信號(hào)的同時(shí)輸出。徹底解決了雙通道色譜儀無(wú)法同時(shí)輸出三檢測(cè)器信號(hào)的難題。大尺寸彩色智能觸摸屏 色譜儀配置了5.7吋寬溫型工業(yè)液晶屏，640480圖形點(diǎn)陣，65K色。圖形化操作界面，顯示直觀，觸摸屏操作，控制方便。更高的檢測(cè)靈敏度 儀器采用高靈敏度熱導(dǎo)檢測(cè)器和氫焰檢測(cè)器，乙炔等烴類的最小檢測(cè)濃度0.06L/L。熱導(dǎo)檢測(cè)器智能保護(hù) 當(dāng)載氣漏氣或斷氣時(shí)，橋電流將自動(dòng)斷開(kāi)，保護(hù)熱

52、導(dǎo)檢測(cè)器不被燒壞。抗污染色譜柱 采用變壓器油專用抗污染復(fù)合色譜柱技術(shù)，大大提高了色譜柱的使用壽命。平衡氣取樣口 配置專門的平衡氣取樣口氣路，與色譜儀氣路完全獨(dú)立，互不干擾。低壓力輸出，取樣安全。第二章 .變壓器油中溶解氣體分析與診斷2.1.利用CO、CO2濃度及CO2/CO比值診斷固體絕緣老化利用變壓器油中的CO、CO2含量診斷固體絕緣老化變壓器固體絕緣老化有兩種現(xiàn)象： （1）變壓器內(nèi)部故障涉及固體絕緣的局部老化。這種老化與制造和安裝質(zhì)量以及運(yùn)行維護(hù)有關(guān)，而與設(shè)備運(yùn)行年限無(wú)關(guān)。 （2）變壓器固體絕緣整體老化。這是從變壓器投入運(yùn)行后就開(kāi)始發(fā)生的所謂正常老化，隨著設(shè)備運(yùn)行年限的延長(zhǎng)，其老化將會(huì)加速

53、發(fā)展。因此，它不僅與運(yùn)行維護(hù)有關(guān)，而且與變壓器運(yùn)行年限亦有關(guān)系。由于絕緣紙老化分解產(chǎn)生CO、CO2，因此，可以利用絕緣油中溶解氣體分析得到的CO、CO2含量來(lái)診斷變壓器固體絕緣的老化狀況。然而，上述兩種現(xiàn)象，即固體絕緣的正常老化過(guò)程與故障情況下的局部老化分解，表現(xiàn)在CO、CO2的含量方面，目前尚未發(fā)現(xiàn)明顯的界限。而且碳的氧化物在油中含量還受到另外一些不確定因素的影響，例如，絕緣油氧化分解出CO、CO2；國(guó)產(chǎn)變壓器往往使用1030號(hào)或1032號(hào)絕緣漆，在運(yùn)行中會(huì)自然分解出CO、CO2；固體絕緣中的水分對(duì)其老化的自催化作用，使碳的氧化物，特別是CO2的生成量大為增加等等。因此，目前對(duì)于CO、CO2

54、的絕對(duì)濃度判據(jù)，國(guó)內(nèi)尚未作出明確的規(guī)定。一般認(rèn)為，對(duì)于開(kāi)放式變壓器油中CO含量的正常水平為300L/L以下，密封式變壓器油中CO含量則遠(yuǎn)高于開(kāi)放式變壓器。統(tǒng)計(jì)表明，開(kāi)放式變壓器油中CO含量正常水平小于400L/L，CO2則約為4500L/L以下；密封式變壓器油中CO濃度正常水平不超過(guò)1100L/L，CO2濃度約為7000L/L以下。一般而言，當(dāng)CO和CO2或其中一項(xiàng)的濃度較高時(shí)，更重要的是應(yīng)考察其產(chǎn)氣速率，并與表2-1中CO、CO2產(chǎn)氣速率注意值加以比較判斷。然而，實(shí)踐證明，以下基本規(guī)律是比較明確：（1）變壓器內(nèi)部故障涉及固體絕緣材料時(shí)，不僅絕緣紙/紙熱裂解產(chǎn)生大量碳的氧化物，同時(shí)絕緣油亦受熱

55、分解，產(chǎn)生大量的氫和烴類氣體。但是，固體絕緣非故障正常老化時(shí)，絕緣油分解產(chǎn)生的氫、烴類氣體是很少的，且烴類氣體中一般是少量烷烴。（2）在故障狀態(tài)下固體絕緣材料裂解時(shí)，CO的生成量比CO2更為突出，一般CO/ CO23；而固體絕緣整體正常老化時(shí)，CO2的生成量比CO更為突出，一般CO2/CO7。當(dāng)然，CO2/CO為37時(shí)，也存在固體絕緣正常老化現(xiàn)象，但不嚴(yán)重。（3）變壓器絕緣正常老化時(shí)，油中CO2濃度隨運(yùn)行年限延長(zhǎng)而增長(zhǎng)十分明顯，而CO濃度隨運(yùn)行年限的增幅卻不大。統(tǒng)計(jì)表明，國(guó)產(chǎn)變壓器投運(yùn)初期的23年內(nèi)CO濃度增長(zhǎng)較明顯，CO2/CO比值較低，運(yùn)行78年之后，CO增長(zhǎng)明顯變得緩慢，幾乎趨于穩(wěn)定，C

56、O2/CO逐漸增高。油中CO2濃度隨運(yùn)行年限增長(zhǎng)顯著，大約每年正常增量達(dá)150350L/L。越是老舊變壓器，CO2年增幅越高。正因?yàn)榇?，有的文獻(xiàn)推薦圖4-1作為變壓器運(yùn)行年限與CO2濃度的判斷標(biāo)準(zhǔn)。有一實(shí)例可以說(shuō)明上述規(guī)律，例如一臺(tái)SFSL-15MVA/110kV開(kāi)放式變壓器運(yùn)行32年后，取不同部位的固體絕緣材料測(cè)得聚合度為108228，分析油中糠醛含量為3.70mg/L。其油中溶解氣體分析，如表4-1所示。由表4-1可知，變壓器油中CO2/CO7，CO2濃度很高，但氫和烴類氣體濃度很低，總烴中主要是烷烴。這說(shuō)明該變壓器屬于典型的整體絕緣正常老化。15.00012.500異?；鶞?zhǔn)10.0007

57、.500要注意基準(zhǔn)5.0002.500 5 10 15 20 25 30運(yùn)行年限（年）圖2-1 變壓器運(yùn)行年限和二氧化碳判斷標(biāo)準(zhǔn)表2-1 SFSL-15MVA/110kV變壓器油中氣體分析結(jié)果（L/L）COCO2H2C2H4C2H2總烴備注1005000無(wú)無(wú)無(wú)40運(yùn)行期間濾油3次（4）油中CO和CO2的含量不僅與溫度有關(guān)，而且與固體絕緣中含水量亦有關(guān)。CO2/CO與其含水量成正比關(guān)系。當(dāng)溫度一定時(shí)，含水量高的絕緣紙分解的CO2量高；反之，含水量低時(shí)，固體絕緣分解的CO量多。值得說(shuō)明是，上述CO2/CO判據(jù)是IEC推薦的，也是我國(guó)DL/T722-2000所確認(rèn)，但是只有在CO或CO2的絕對(duì)濃度較

58、高時(shí)才有意義。其中CO2/CO3一般只適用于開(kāi)放式變壓器。對(duì)于密封式變壓器，因?yàn)镃O不易逸散損失，一般CO2/CO2才可能表征設(shè)備內(nèi)部故障涉及固體絕緣局部老化。因此，考察CO2/CO比值時(shí)，對(duì)于涉及固體絕緣的內(nèi)部故障，仍應(yīng)注重油中是否含有多量的氫和烴類氣體。CO2/CO7判據(jù)一般只適用于密封式變壓器，對(duì)于開(kāi)放式變壓器，該比值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果應(yīng)為CO2/CO10時(shí)，才可能為固體絕緣整體正常老化。這時(shí)油中即使含有少量氫烴類氣體，但其主要成分只是CH4和氫氣。總之，由于絕緣油氧化分解和變壓器內(nèi)部醇酸樹脂漆自然分解，以及絕緣紙中水分的差異等因素的影響，致使單用CO和CO2的濃度和產(chǎn)氣速率，以及CO2/CO判

59、據(jù)來(lái)判斷變壓器固體絕緣老化存在較大的不確定性。因此，這些判據(jù)的準(zhǔn)確率不高，尤其是緩慢發(fā)展的繞組低溫過(guò)熱故障，單用CO和CO2判據(jù)來(lái)判斷是否涉及固體絕緣老化分解更為困難。對(duì)25臺(tái)涉及纖維絕緣分解的開(kāi)放式變壓器油中氣體分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，符合CO2/CO3判據(jù)的為18臺(tái)，即準(zhǔn)確率為72%。正因?yàn)檫@些判斷的靈敏度較低，所以人們把它稱為軟指標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)證明，在考察CO和CO2兩種氣體含量時(shí)，更應(yīng)注意結(jié)合具體變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（如油保護(hù)方式）、運(yùn)行溫度、負(fù)荷大小、運(yùn)行檢修史等情況加以綜合分析判斷。2.2.利用mL(CO2+CO)/g(紙)診斷變壓器絕緣壽命日本的月岡淑郎等根據(jù)絕緣紙?jiān)诶匣^(guò)程中向油中釋放的CO2

60、+CO氣體量與抗張強(qiáng)度降低的關(guān)系，采用單位質(zhì)量絕緣紙生成的CO2+CO量mL/g（紙）來(lái)判斷固體絕緣的老化，并診斷變壓器的壽命，如圖2-2所示。月岡淑郎等認(rèn)為，通常變壓器正常運(yùn)行壽命至少為30年，如果（CO2+CO）生成量達(dá)到0.421.7mL/g（紙）時(shí)，絕緣紙的抗張強(qiáng)度降到原來(lái)的60%，即絕緣已達(dá)到臨界壽命。因此，在變壓器運(yùn)行的30年間（CO2+CO）量達(dá)到0.42mL/g（紙）時(shí)為注意值，達(dá)到1.7mL/g（紙）時(shí)為危險(xiǎn)水平。CO2+CO生成量由圖4-2可見(jiàn)，例如已運(yùn)行10年的變壓器，CO2+CO生成速度為mL/（g h），以此為O點(diǎn)。這臺(tái)變壓器在原有狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)行，危險(xiǎn)水平（1.7mL