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800kva博乐油浸式变压器绝缘老化检测技术

文章出处:http://bole.i1k9qv.com   责任编辑:博乐变压器厂   发布时间:2019-11-14    点击数:40

800kva博乐油浸式变压器固体绝缘由于纤维素老化后生成CO和CO2以及糠醛,因此可借助测量,CO和CO2以及糠醛的含量和绝缘纸(板)聚合度等来诊断800kva博乐油浸式变压器绝缘老化的缺陷,通过产气速率等模式,判断绝缘老化的程度。

一、利用液相色谱法测量油中糠醛的含量判断绝缘的老化程度

测量油中糠醛浓度(即呋喃甲醛),这是基于绝缘纸中的主要化学成分是纤维素。而纤维素大分子是由D—葡萄糖基单体聚合而成。当绝缘纸出现老化,纤维素历经如下化学变化:D—葡萄糖的聚合物由于受热、水解和氧化而解聚,生成D—葡萄糖单糖,而这种单糖又很不稳定,容易水解,最后产生一系列氧环化合物。

糠醛是绝缘纸中纤维素大分子解聚后形成的一种主要的氧环化合物,它溶解在800kva博乐油浸式变压器的绝缘油中。当绝缘纸的纤维素受高温、水分、氧气等作用后将裂解,糠醛便成了绝缘纸因降解形成的一种主要特征液体。

(1)判断依据。利用高效液相色谱分析技术测定油中糠醛含量,可发现下列故障情况

1)已知内部存在故障时判断是否涉及固体绝缘;

2)是否存在引起绕组绝缘局部老化的低温过热;

3)判断运行年久设备的绝缘老化程度。

(2)检测糠醛含量的特点。有的研究指出,油中糠醛分析时,还可以结合油中,CO和CO2含量分析以综合诊断其内部是否存在固体绝缘局部过热故障。所以可以作为800kva博乐油浸式变压器监督的一种常规试验手段,《规程》建议在以下情况检测油中糠醛含量:

1)油中气体总烃超标或CO、CO2过高;

2)500kV800kva博乐油浸式变压器和电抗器及150MVA以上升压800kva博乐油浸式变压器投运2-3年后;

3)需了解绝缘老化情况。

(3)判断绝缘纸的老化程度的优点。用高效液相色谱分析仪测出其含量,根据浓度的大小判断绝缘纸的老化程度,并根据糠醛的产生速率可进一步推断其老化速率以及剩余寿命。糠醛分析的优点是:

1)取样方便,用油样量少,一般只需油样十至十几。

2)不需800kva博乐油浸式变压器停电。

3)取油样不需特别的容器,保存方便。

4)糠醛为高沸点液态产物,不易逸散损失。

5)油老化不产生糠醛。

其缺点是,当对油在进行脱气或再生处理时,如油通过硅胶吸附,则会损失部分糠醛,但损失程度比CO和CO2气体的损失小得多。

(4)检测糠醛含量的要求。根据设备预防性试验规程对油中糠醛含量的要求,在必要时应予检测。

1)糠醛含量超过所列数据时,一般为非正常老化,需连续检测,并注意增长率。

800kva博乐油浸式变压器油中糖醛含量参考值

运行年限1-5年5-10年10-15年15-20年

糠醛量mg/l0。10。20。40。75

2)测试值大于4mg/l时,认为老化已比较严重,800kva博乐油浸式变压器整体绝缘水平处于寿命晚期。

此时宜测定绝缘纸(板)的聚合度后进行综合判断。也有人认为油中糠醛含量达到1-2mg/l,800kva博乐油浸式变压器绝缘已劣化严重;油中糠醛含量达3。5mg/l,800kva博乐油浸式变压器绝缘寿命终止。

(5)相关的几个问题。尽管有的800kva博乐油浸式变压器虽然运行年久,但其油中糠醛含量并不高,甚至很低。其原因如下:

1)糠醛损失。测试经验证明,800kva博乐油浸式变压器油如果经过处理,则会不同程度地降低油中糠醛含量。例如,800kva博乐油浸式变压器油经白土处理后,能使油中糠醛含量下降到极低值,甚至测不出来,经过一段较长的运行时间后才能升高到原始值,在作判断时一定要注意这些情况,否则易造成误判断。

2)运行条件。有的800kva博乐油浸式变压器绝缘中含水量少、密封情况好、运行温度低;不少800kva博乐油浸式变压器投运后经常处于停运或轻载状态,这也是导致800kva博乐油浸式变压器油中糠醛含量低的原因。

对800kva博乐油浸式变压器油中的糠醛含量高的800kva博乐油浸式变压器要引起重视,对糠醛含量低的800kva博乐油浸式变压器也不能轻易判定其是否没有老化,要具体情况具体分析。分析时还要认真调查研究800kva博乐油浸式变压器的绝缘结构、运行条件、故障及检修情况等。

根据国外的研究报告和电科院对国内近千台设备的测试结果,油中糠醛含量与代表绝缘纸老化的聚合度之间有较好的线性关系。当然,判断绝缘的最终老化,目前还主要是以纸的聚合度测试结果作为主要判据。测定糠醛含量因存在对测试结果的多种影响因素,所以只是一种间接的老化判断方法。但测纸聚合度要在800kva博乐油浸式变压器吊心时才能进行。

二、测量绝缘纸的聚合度判断绝缘的老化程度

测量800kva博乐油浸式变压器绝缘纸的聚合度是确定800kva博乐油浸式变压器老化程度的一种比较可靠的手段,应用历史较久。纸聚合度的大小直接反映了劣化程度,新的油浸纸(板)的聚合度值约为1000,当受到温度、水分、氧化作用后,纤维素降解,大分子发生断裂,使纤维素长度缩短,也即D—葡萄糖单体的个数减少至数百,而纸的聚合度正是代表了纤维分子中D—葡萄糖的单体个数。

根据资料介绍和国内老旧800kva博乐油浸式变压器的测试情况,认为聚合度达到250左右,绝缘纸的机械强度已比出厂下降50%以上。运行中800kva博乐油浸式变压器测绝缘纸的机械强度,由于对试样尺寸要求较高,不如测聚合度取样容易。测聚合度的试样可取引线上的绝缘纸、垫块、绝缘纸板等数克。

对运行时间较长的800kva博乐油浸式变压器可尽量利用吊芯检查的机会进行取样。实际上,800kva博乐油浸式变压器纸绝缘老化的后果,除致使其电气强度有所下降外,更主要的是机械强度的丧失,在机械力的冲击下,造成损坏而导致电气击穿等严重后果。因此当聚合度值下降到250后,并不意味着会立即发生绝缘事故,但从提高设备运行可靠性的角度考虑,更应避免短路冲击,严重的振动等因素。也应着手安排备品,便于将绝缘已严重老化的800kva博乐油浸式变压器能较早的退出运行。


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