电力变压器固体绝缘毛病确诊办法
１、导言
为了使设备的外形尺寸保持在能够接受的水平，现代变压器的规划选用了更为紧凑的绝缘办法，在运转中其内部各组件间的绝缘所需接受的热和电应力水平显着升高。110kV及以上等级的大型电力变压器首要选用油纸绝缘结构，首要的绝缘资料是绝缘油和绝缘纸、纸板。
当变压器内部毛病触及固体绝缘时，不管毛病的性质怎么，一般以为是相当严峻的。因为一旦固体资料的绝缘功能受到破坏，很或许进一步展开成主绝缘或纵绝缘的击穿事端。所以纤维资料劣化引起的影响在毛病确诊中分外受到重视。而且，如能承认变压器发作反常或毛病时是否触及固体绝缘，也就开始承认了毛病的部位，对设备检修作业很有协助。
本文经过研讨在毛病触及固体绝缘时，其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增加状况，提出了一种动态剖析变压器绝缘毛病的办法。并着手树立毛病气体的增加方式，为猜测毛病的展开供给了新的判据。
1、判别固体绝缘毛病的惯例办法
CO、CO2是纤维资料的老化产品，一般在非毛病状况下也有许多堆集，往往很难判别经剖析所得的CO、CO2含量是因纤维资料正常老化发作的，仍是毛病的分化产品。
研讨了运用变压器单位纸重分化并溶于油中的碳的氧化物总量，即(CO+CO2)mL/g(纸)来确诊固体绝缘毛病。可是，已投运的变压器的绝缘结构、选用资料和油纸份额随电压等级、容量、类型及生产工艺的不同而不同很大，不或许逐个核算每台变压器中绝缘纸的算计质量，该办法因实际操作困难，难以运用;而且，考虑悉数纸重在剖析全体老化时是比较合理的，如毛病点仅触及固体绝缘很小的一部分时，运用这种办法也很难比独自考虑CO、CO2含量更有用。
引荐以CO/CO2的比值作为判据，来承认毛病与固体绝缘间的联系。以为CO/CO2>0.33或<0.09时标明或许有纤维绝缘分化毛病，在实践中这种办法也有相当大的局限性。本文对59例过热性毛病和69例放电性毛病进行了计算。成果标明，运用CO/CO2份额的办法正判率仅为49.2%，这种办法对悬浮放电毛病的辨认正确率较高，可达74.5%;但对围屏放电的正判率仅为23.1%.
2、固体绝缘毛病的动态剖析办法
新的预防性实验规程规则，运转中330kV及以上等级变压器每隔3个月进行一次油中溶解气体剖析，但现在许多电业局为确保这些重要设备的安全，有的已将该时刻距离缩短为1个月。也有部分电业局已展开了油色谱在线监测的测验，这为完成毛病的接连追寻，供给了杰出的技能根底。
电力变压器内部触及固体绝缘的毛病包含：围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的部分放电等。不管是电性毛病或过热毛病，当毛病点触及固体绝缘时，在毛病点开释能量的效果下，油纸绝缘将发作裂解，开释出CO和CO2.但它们的发作不是孤立的，必定因绝缘油的分化发作各种低分子烃和氢气，并能经过剖析各特征气体与CO和CO2间的伴生增加状况，来判别毛病原因。
判别毛病的各特征气体与CO和CO2含量间是否是随同增加的，需求一个定量的规范。本文经过对变压器接连色谱监测的成果进行相关性剖析，来取得对这一规范的计算性描绘。这样能够战胜溶解气体累积效应的影响，消除丈量的随机误差搅扰。
本文选用Pearson积矩相关来衡量变量间的相关程度，被测变量序列对(xi，yi)，i=1，…，相联系数γ的显着性挑选两种查验水平：以α=1%作为变量是否显着相关的规范，而以α=5%作为变量间是否具有相关性的规范。即：当相联系数γ>γ0.01时，以为变量间是显着相关的;γ<γ0.05时，二者没有清晰的相关。γ0.01、γ0.05的取值与抽样个数N有关，可经过查相联系数查验表取得。
因为CO为纤维素劣化的中心产品，更能反映毛病的展开进程，故经过对毛病的首要特征气体与CO的接连监测值进行相关性剖析可进一步判别毛病是否触及固体绝缘。当经过其它剖析办法承认设备内部存在放电性毛病时，能够CO与H2的相关程度作为判别电性毛病是否与固体绝缘有关的规范;而过热性毛病则以CO与CH4的相关性作为判别规范。经过对59例过热性毛病和69例放电性毛病实例的剖析。
这种办法在必定程度上能够反映毛病的严峻程度，在过热性毛病的状况下，假如CO不只与CH4有较强的相关性，还与C2H4相关，标明毛病点的温度较高;而在发作放电性毛病时，假如CO与H2和C2H2都有较强的相关性，阐明毛病的性质或许是火花放电或电弧放电。
3、 毛病的展开趋势
承认毛病类型后，如能进一步了解毛病的展开趋势，将有助于修理方案的合理安排。而产气速率作为判别充油设备中产气性毛病损害程度的重要参数，对剖析毛病性质和展开程度(包含毛病源的功率、温度和面积等)都很有价值[4]。
经过回归剖析，可将这3种典型方式概括为：
(a)正二次型：总烃随时刻的改变规则大致为Ci=a.t2+b.t+c(a>0)，即产气速率γ=a.t+b不断增大，与时刻成正比。这常与突发性毛病相对应，毛病功率及所触及的面积不断变大，这种毛病增加方式往往十分风险。
(b)负二次型：总烃和产气速率的改变规则与(a)相同，仅仅a<0.即总烃Ci增高到必定程度后，在该值邻近动摇而不再发作显着改变。多与逐步削弱的或暂时性的毛病方式相对应，如在体系短路状况下的绕组过热及体系过电压状况下发作的部分放电等。
(c)一次型：即线性增加模型，是一种与安稳存在的毛病点相对应的产气方式。总烃的改变规则为Ci=k.t+j，产气速率为固定的常数k，一般只有当毛病产气率k或总烃Ci大于留意值时才以为毛病严峻。
4、实例剖析
毛病产气的增加模型为正二次型，在较短的时刻里产气速率呈显着的增加趋势，是一种展开迅速的毛病，反映出毛病功率及毛病所触及的面积在不断变大。
1985年3月14日进行吊芯查看发现，高压线圈与低压线圈间围屏有7层存在不同程度的烧伤、穿孔、爬电等显着的树枝状放电痕迹，属围屏放电毛病，与剖析成果相符。
5、结 论
a.电力变压器油中溶解气体的发作总有其内涵的原因，依据毛病的首要特征气体与CO的伴生增加状况，即可判别毛病点是否触及固体绝缘。这种办法基本上不受累积效应的影响，不存在留意值的约束，能够随时剖析溶解气体的改变规则，及时发现或许存在的潜伏性毛病。
b.对运转中的电力变压器，其毛病的产气进程并不都是线性增加的，存在着其它的增加方式。计算成果标明：总烃含量假如呈正二次型增加，则大多为严峻的破坏性毛病;而当毛病产气线性增加时，则毛病点相对安稳;若总烃呈负二次型增加，多为暂时性毛病，一般损害不大。
