CN112269151A - 变压器油中气体故障诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变压器油中气体故障诊断方法，包括：步骤1、判断是否存在故障；步骤2、判断故障性质；其中，步骤1中使用阈值判断法，将油中溶解各气体的浓度与正常极限注意值作比较以判断变压器有无故障；或者，根据产气速率判断，即将各组分的气体浓度和产气速率结合起来，若短期内各组分气体含量迅速增加，即使没有超过固定的注意值也可判定为故障；步骤2中故障性质的判断包括特征气体法和三比值法。该变压器油中气体故障诊断方法操作方便，诊断准确，提高故障排除工作效率。

Description

变压器油中气体故障诊断方法
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体地，涉及一种变压器油中气体故障诊断方法。
背景技术
变压器的绝缘发生故障时产生故障气体，故障气体部分溶解于油中，部分进入气体继电器。
变压器绝缘故障主要分为三类：热故障、电故障和绝缘受潮。故障不同时，油中溶解的故障气体成分不同，因此，可以通过分析油中溶解气体的成分来判断变压器存在的绝缘故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器油中气体故障诊断方法，该变压器油中气体故障诊断方法操作方便，诊断准确，提高故障排除工作效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种变压器油中气体故障诊断方法，包括：
步骤1、判断是否存在故障；
步骤2、判断故障性质；其中，
步骤1中使用阈值判断法，将油中溶解各气体的浓度与正常极限注意值作比较以判断变压器有无故障；或者，根据产气速率判断，即将各组分的气体浓度和产气速率结合起来，若短期内各组分气体含量迅速增加，即使没有超过固定的注意值也可判定为故障；
步骤2中故障性质的判断包括特征气体法和三比值法。
优选地，步骤1中H2的正常极限注意值：330kV及以上为150μL/L，220kV及以下为150μL/L；C2H2的正常极限注意值：330kV及以上为1μL/L，220kV及以下为5μL/L；C1+C2的正常极限注意值：330kV及以上为150μL/L，220kV及以下为150μL/L。
优选地，步骤1中产气速率包括绝对产气速率，即每个运行小时产生某种气体的平均值；以及相对产气速率，即每个月产生某种气体的含量增加量的百分数的平均值。
优选地，步骤2中特征气体法包括：
总烃较高，C2H2<5μL/L，会导致一般过热性故障；
总烃较高，C2H2>5μL/L，但C2H2未构成主要成分，H2含量较高，会导致严重过热性故障；
总烃不高，H2>100μL/L，CH4占总烃的主要成分，会导致局部放电；
总烃不高，C2H2>10μL/L，H2含量较高，会导致火花放电；
总烃高，C2H2高并构成总烃中的主要成分，H2含量较高，会导致电弧放电。
优选地，步骤2的三比值法中，过热性故障产生的故障特征气体主要是CH4和C2H2，而放电性故障主要的特征气体是C2H2和H2，因此，利用CH4/H2、C2H4/C2H6、C2H2/C2H4三个比值进行判断：
当特征气体的比值<0.1，比值范围编码C2H2/C2H4为0、CH4/H2为1，C2H4/C2H6为0；
当特征气体的比值在0.1和1之间，比值范围编码C2H2/C2H4为1、CH4/H2为0，C2H4/C2H6为0；
当特征气体的比值在1和3之间，比值范围编码C2H2/C2H4为1、CH4/H2为2，C2H4/C2H6为1；
当特征气体的比值≥3，比值范围编码C2H2/C2H4为2、CH4/H2为2，C2H4/C2H6为2；其中，
比值范围编码0代表过热故障，1代表高能放电故障，2代表低能放电故障。
优选地，步骤2中还包括立体图示法、大卫三角法或四比值法。
根据上述技术方案，本发明通过分析油中溶解气体的成分来判断变压器存在的绝缘故障，整个过程操作简单，容易掌握，判断方式多样，诊断结果准确，大大提高了变压器故障诊断和排除的工作效率，节省了维护维修时间。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供一种变压器油中气体故障诊断方法，包括：
步骤1、判断是否存在故障；
步骤2、判断故障性质；其中，
步骤1中使用阈值判断法，将油中溶解各气体的浓度与正常极限注意值作比较以判断变压器有无故障；或者，根据产气速率判断，即将各组分的气体浓度和产气速率结合起来，若短期内各组分气体含量迅速增加，即使没有超过固定的注意值也可判定为故障；
步骤2中故障性质的判断包括特征气体法和三比值法。
优选地，步骤1中H2的正常极限注意值：330kV及以上为150μL/L，220kV及以下为150μL/L；C2H2的正常极限注意值：330kV及以上为1μL/L，220kV及以下为5μL/L；C1+C2的正常极限注意值：330kV及以上为150μL/L，220kV及以下为150μL/L。
优选地，步骤1中产气速率包括绝对产气速率，即每个运行小时产生某种气体的平均值；以及相对产气速率，即每个月产生某种气体的含量增加量的百分数的平均值。
优选地，步骤2中特征气体法包括：
总烃较高，C2H2<5μL/L，会导致一般过热性故障；
总烃较高，C2H2>5μL/L，但C2H2未构成主要成分，H2含量较高，会导致严重过热性故障；
总烃不高，H2>100μL/L，CH4占总烃的主要成分，会导致局部放电；
总烃不高，C2H2>10μL/L，H2含量较高，会导致火花放电；
总烃高，C2H2高并构成总烃中的主要成分，H2含量较高，会导致电弧放电。
优选地，步骤2的三比值法中，过热性故障产生的故障特征气体主要是CH4和C2H2，而放电性故障主要的特征气体是C2H2和H2，因此，利用CH4/H2、C2H4/C2H6、C2H2/C2H4三个比值进行判断：
当特征气体的比值<0.1，比值范围编码C2H2/C2H4为0、CH4/H2为1，C2H4/C2H6为0；
当特征气体的比值在0.1和1之间，比值范围编码C2H2/C2H4为1、CH4/H2为0，C2H4/C2H6为0；
当特征气体的比值在1和3之间，比值范围编码C2H2/C2H4为1、CH4/H2为2，C2H4/C2H6为1；
当特征气体的比值≥3，比值范围编码C2H2/C2H4为2、CH4/H2为2，C2H4/C2H6为2；其中，
比值范围编码0代表过热故障，1代表高能放电故障，2代表低能放电故障。
优选地，步骤2中还包括立体图示法、大卫三角法或四比值法。
通过上述技术方案，分析油中溶解气体的成分来判断变压器存在的绝缘故障，整个过程操作简单，容易掌握，判断方式多样，诊断结果准确，大大提高了变压器故障诊断和排除的工作效率，节省了维护维修时间。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种变压器油中气体故障诊断方法，其特征在于，包括：
步骤1、判断是否存在故障；
步骤2、判断故障性质；其中，
步骤1中使用阈值判断法，将油中溶解各气体的浓度与正常极限注意值作比较以判断变压器有无故障；或者，根据产气速率判断，即将各组分的气体浓度和产气速率结合起来，若短期内各组分气体含量迅速增加，即使没有超过固定的注意值也可判定为故障；
步骤2中故障性质的判断包括特征气体法和三比值法。
2.根据权利要求1所述的变压器油中气体故障诊断方法，其特征在于，步骤1中H2的正常极限注意值：330kV及以上为150μL/L，220kV及以下为150μL/L；C2H2的正常极限注意值：330kV及以上为1μL/L，220kV及以下为5μL/L；C1+C2的正常极限注意值：330kV及以上为150μL/L，220kV及以下为150μL/L。
3.根据权利要求1所述的变压器油中气体故障诊断方法，其特征在于，步骤1中产气速率包括绝对产气速率，即每个运行小时产生某种气体的平均值；以及相对产气速率，即每个月产生某种气体的含量增加量的百分数的平均值。
4.根据权利要求1所述的变压器油中气体故障诊断方法，其特征在于，步骤2中特征气体法包括：
总烃较高，C2H2<5μL/L，会导致一般过热性故障；
总烃较高，C2H2>5μL/L，但C2H2未构成主要成分，H2含量较高，会导致严重过热性故障；
总烃不高，H2>100μL/L，CH4占总烃的主要成分，会导致局部放电；
总烃不高，C2H2>10μL/L，H2含量较高，会导致火花放电；
总烃高，C2H2高并构成总烃中的主要成分，H2含量较高，会导致电弧放电。
5.根据权利要求1所述的变压器油中气体故障诊断方法，其特征在于，步骤2的三比值法中，过热性故障产生的故障特征气体主要是CH4和C2H2，而放电性故障主要的特征气体是C2H2和H2，因此，利用CH4/H2、C2H4/C2H6、C2H2/C2H4三个比值进行判断：
当特征气体的比值<0.1，比值范围编码C2H2/C2H4为0、CH4/H2为1，C2H4/C2H6为0；
当特征气体的比值在0.1和1之间，比值范围编码C2H2/C2H4为1、CH4/H2为0，C2H4/C2H6为0；
当特征气体的比值在1和3之间，比值范围编码C2H2/C2H4为1、CH4/H2为2，C2H4/C2H6为1；
当特征气体的比值≥3，比值范围编码C2H2/C2H4为2、CH4/H2为2，C2H4/C2H6为2；其中，
比值范围编码0代表过热故障，1代表高能放电故障，2代表低能放电故障。
6.根据权利要求1所述的变压器油中气体故障诊断方法，其特征在于，步骤2中还包括立体图示法、大卫三角法或四比值法。
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