电力变压器新型试验方法.ppt

油浸式设备物理化学诊断原则 变压器事故原因分析 针对不同故障的检测方法分类 试验及检测方法(在线/离线)分类 电气法（R, I, tanδ, PD, …） 化学法（DGA, 糠醛, …） 光学法（红外, 紫外, …） 机械法（振动, 响应, …） 状态维修的基础是状态检测，通过各种在线/离线检测、电气/非电（热、化学、机械）方法等以掌握情况。 在线检测的优点在于发现缺陷 更灵敏: 运行电压高于停电后的试验电压 更真实: 交流设备不用直流试验 更及时: 不需要停电，有怀疑可随时测 获得各种信息?综合分析诊断 测量方法要正确、获得数据才可靠； 设备的耐压水平与残余寿命与测得数据之间没有直接的函数联系； I, C, tand的检测 数字化测量系统原理框图 各种测量参数灵敏度的比较 早期的三相不平衡法 三相不平衡电压法的检测实例 变压器的重要试验项目 测量绕组的绝缘电阻、吸收比及极化指数； 测量绕组连同套管的泄漏电流及tgδ； 测量非纯瓷套管的tgδ及C; 测量绕组连同套管的导电部分的直流电阻； 测量铁芯对地的绝缘电阻； 油箱及套管中的绝缘油试验； 油中溶解气体的色谱分析； 绕组连同套管的交流耐压； 油中微量水分测量； 能否有效反映变压器的状况？ 变压器固体绝缘老化 出于经济因素的考虑，六、七十年代投运的变压器仍继续运行 好处：节省了新设备的投入，并获得延长寿命而带来的运行能力 目标：必须保证老旧设备运行的可靠性 国外调查报告结果显示，容量10MVA以上的电力变压器老化及剩余寿命评估是运行部门最为关注的问题 变压器绝缘纸的组成 纤维素的结构 变压器固体绝缘的老化：纤维素的降解 变压器固体绝缘的老化 绝缘纸的老化（温度的影响） 变压器中水分的来源 变压器油中水分与纸中水分的平衡曲线 变压器油和绝缘纸对水分的吸收能力 变压器中水分主要存在于固体绝缘系统 变压器中水分分配的实例（25MVA） 变压器油中水分 固体绝缘状况诊断方法 以平板介质为例 介质极化现象 讨论极化的意义 选择电容器材料时，希望εr大 不同介质串联时，各层电场分布不均匀：如交流下，分到场强E1/E2= ε2/ε1 偶极、夹层极化会引起tgδ增大 极性介质容易吸潮 纸中含湿量影响纸的寿命 油中含水量与温度有关 电介质的极化特性曲线 回复电压法(Return Voltage Measurement)－一种新型油纸绝缘状况试验方法 回复电压法原理及参数定义 回复电压法具体操作步骤 极化谱 现有可测参数之间的关系 抗张强度、聚合度测量从绝缘材料的机械特性角度分析老化程度，机械强度不断下降将导致变压器绕组抗短路电流等冲击能力大大降低，从而降低变压器的运行可靠性。 CO、CO2、糠醛测量从化学角度入手，依据绝缘材料劣化产物的多少来监督分析老化程度，变压器油老化也会产生CO、CO2因而现场使用时会有很强的不确定性，虽然糠醛仅由变压器纸劣化产生，但油处理会影响变压器油中糠醛含量，给现场分析也造成了不便。 绝缘电阻、极化指数、吸收比通过电气量测量进行老化分析，测量过程包括电导过程及极化过程两方面，这类测量方法反映绝缘介质整体状况，不能了解局部老化问题。 回复电压法利用介质响应理论针对变压器老化进行分析，测量过程中介质极化占主要因素，材料本身微观结构的改变，回复电压结果都能体现，这是回复电压法的优点。 通过以上的分析可见： 抗张强度、聚合度与绝缘电阻、介损等电量测量是无关的。固体绝缘在机械特性完全丧失时，其介电性能才会改变。如TS下降到初始值的50％或更低时，认为设备便达到了最终使用期限；DP150时，绝缘纸的机械强度将完全丧失而难以再承受机械力；而吸收比不低于1.3或极化指数不低于1.5即认为不存在问题 CO、CO2、糠醛含量与聚合度是相关的，由于他们的产生机理是相同的，变压器绝缘老化劣化后，生成部分CO、CO2，糠醛增加，以及聚合度降低，但是它们之间的相关性不强，存在很大分散性 回复电压法与绝缘电阻、极化指数是不相关的，它们内在机理不同 回复电压法与聚合度、 CO、CO2不相关，回复电压还能反映局部老化，而聚合度仅仅是对整体老化状况的反映。 变压器主绝缘 回复电压的应用 仿真结果 回复电压的波形分析 仿真结果分析及数值讨论 极化特性是极化时间常数决定的，不同极化过程的时间常数也各不相同； Rg、Cg的改变，主要影响回复电压峰值； Rpi、Cpi的改变，对回复电压波形的影响显著； Uc主要影响回复电压峰值； 充电达到饱和后，充电时间延长，并不能充更多的电荷，而放电恰好相反，时间越长，放电越充分。 试验回路及油纸绝缘系统模型 试样试验结果 试验仪器—RVM5462 内置直流电压源 充电时间可达104s 测量参数多 操作简单、自动完成 RS232接口