DL∕T 722-2014 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則

備案號(hào)：47903-2015DL/T722—2014代替DL/T722—2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則國(guó)家能源局發(fā)布I Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14油中溶解氣體的來(lái)源 15檢測(cè)周期 2 37從油中脫出溶解氣體 38氣體組分含量檢測(cè)方法 39故障的識(shí)別 310故障類型的判斷 611在氣體繼電器中的游離氣體上的應(yīng)用 812設(shè)備檔案卡片 9附錄A(資料性附錄)哈斯特氣體分壓—溫度關(guān)系 附錄B(資料性附錄)溶解氣體分析解釋表 附錄C(資料性附錄)氣體比值的圖示法 附錄D(資料性附錄)判斷故障時(shí)推薦的其他試驗(yàn)項(xiàng)目 附錄E(資料性附錄)充油電氣設(shè)備的典型故障和實(shí)例 附錄F(資料性附錄)氣體分配系數(shù) 附錄G(資料性附錄)設(shè)備檔案卡片格式 進(jìn)行(見本標(biāo)準(zhǔn)第7章和第8章); 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了利用變壓器油(礦物絕緣油)中溶解氣體和游離氣體含量進(jìn)行充油電氣設(shè)備故障識(shí)別本標(biāo)準(zhǔn)適用于以變壓器油和紙(板)為主要絕緣材料的電氣設(shè)備包括變壓器、電抗器、互感器和2規(guī)范性引用文件凡是不注日期的引月文件其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T7597電為通由(變壓器油、汽輪機(jī)油)取樣方法GB/T17623絕緣由中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法IEC60599運(yùn)行中礦物油浸電氣設(shè)備溶解氣體和自由氣體分析的解釋導(dǎo)則(Mineraloil-impregnatedelectricalequipmentinservice-Guidetotheinterpretation特征氣體characteristicgas總烴totalhydrocarpoCH?、C?H?、C?H?和C?H?四種烴類特征氣體含量游離氣體freegas非溶解于油中的氣體(如設(shè)備油面上部和氣體繼電器中氣體)。變壓器油是由許多不同分子量的碳?xì)浠衔锓肿咏M成的混合物，電或熱故障可以使某些C—H鍵和C—C鍵斷裂，伴隨生成少量活潑的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫@些氫原子或自由基通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合，形成H?和低分子烴類氣體，如CH?、C?H?、C?H?、C?H?等，也可能生成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔?X-蠟)。油的氧化還會(huì)生成少量的CO和CO?,長(zhǎng)時(shí)間的累積可達(dá)顯著本標(biāo)準(zhǔn)附錄A是哈斯特(Halsterd)用熱動(dòng)力學(xué)平衡理論計(jì)算出的在熱平衡狀態(tài)下形成的氣體與溫度的關(guān)系。2設(shè)備類型電壓330kV及以上3個(gè)月電壓220kV6個(gè)月電壓66kV及以上1年電壓66kV及以上1～3年必要時(shí)在保證期內(nèi)可不做檢測(cè)。在超過(guò)保證期后，可視情況而定，但34330kV及以上乙炔乙炔乙炔220kV及以下乙炔15(見本標(biāo)準(zhǔn)10.2.3.1)(見本標(biāo)準(zhǔn)10.2.3.1)(見本標(biāo)準(zhǔn)10.2.3.1)(見本標(biāo)準(zhǔn)10.2.3.1)電流互感器乙炔125表3(續(xù))330kV及以上220kV及以下電壓互感器乙炔23乙炔12注：該表所列數(shù)值不適用于體繼電器取出的氣樣(見本標(biāo)因此產(chǎn)氣速率的算值可能小于實(shí)際值。65乙炔6注1:對(duì)乙炔<0.1μL/L且總烴小于新設(shè)備投運(yùn)要求時(shí)，總烴的絕對(duì)產(chǎn)氣率可不作分析(判斷)。注2:新設(shè)備投運(yùn)初期，一氧化碳和二氧化碳的產(chǎn)氣速率可能會(huì)超過(guò)表注3:當(dāng)檢測(cè)周期已縮短時(shí)，本表中注意值僅供參考，周期較a)氣體含量注意值不是劃分設(shè)備內(nèi)部有無(wú)故障的唯b)對(duì)330kV及以上電壓等級(jí)設(shè)備，當(dāng)油中首次檢測(cè)到C?H?(≥0.1μL/L)時(shí)應(yīng)引起注意。c)當(dāng)產(chǎn)氣速率突然增長(zhǎng)或故障性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，須視情況采取必要措施。d)影響油中H?含量的因素較多(見本標(biāo)準(zhǔn)4.3),若僅H?含量超過(guò)注意值，但無(wú)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，e)注意區(qū)別非故障情況下的氣體來(lái)源(見本標(biāo)準(zhǔn)4.3)。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)第4章所述的基本原理，不同的故障類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體可歸納為表5,由此可推斷設(shè)備的故障類型。故障類型油過(guò)熱油和紙過(guò)熱油紙絕緣中局部放電油中火花放電注1:油過(guò)熱：至少分為兩種情況，即中低溫過(guò)熱(低于700℃)和高溫(高于700℃)以上過(guò)熱。300℃),烴類氣體組分中CH?、C?H?含量較多，C?H?較C?H?少甚至沒(méi)有；隨著溫度增高，C?H?含量增加明顯。注2:油和紙過(guò)熱：固體絕緣材料過(guò)熱會(huì)生成大量的CO、CO?,過(guò)熱部位達(dá)到一定溫度，纖維素逐漸碳化并使過(guò)熱部位油溫升高，才使CH?、C?H?和C?H?等氣體增加。因此，涉及固體絕緣材料的低溫過(guò)熱在初期烴類氣體組注3:油紙絕緣中局部放電：主要產(chǎn)生H?、CH?。當(dāng)涉及固體絕緣時(shí)產(chǎn)生CO,并與油中原有CO、CO?含量有關(guān)，以沒(méi)有或極少產(chǎn)生C?H?為主要特征。注4:油中火花放電：一般是間歇性的，以C?H?含量的增長(zhǎng)相對(duì)其他組分較快，而總烴不高為明顯特征注5:電弧放電：高能量放電，產(chǎn)生大量的H?和C?H?以及相當(dāng)數(shù)量的CH?和C?H?。涉及固體絕緣時(shí)，CO顯著增加，紙和油可能被炭化。7氣體比值范圍比值范圍的編碼010100121222典型故障(參考)000低溫過(guò)熱(低于150℃)紙包絕緣導(dǎo)線過(guò)熱，注意CO和CO?的增量和CO?/CO值20低溫過(guò)熱(150℃~300℃)地，矽鋼片間局部短路等21中溫過(guò)熱(300℃~700℃)2高溫過(guò)熱(高于700℃)10局部放電2管(或引線屏蔽管)之間的環(huán)流2電弧放電2電弧放電兼過(guò)熱利用三對(duì)比值的另一種判斷故障類型的方法，見溶解氣體分析解釋表和解釋簡(jiǎn)表(參見本標(biāo)準(zhǔn)附錄B)。當(dāng)故障涉及固體絕緣材料時(shí)，一般CO?/CO小于3,最89DL/T722—2014k;——?dú)怏w組分i在絕緣油中的分配系數(shù)，參見本標(biāo)準(zhǔn)附錄F。報(bào)警的原因是特征氣體各組分含量較高，則說(shuō)明設(shè)備存在較緩慢地產(chǎn)生氣體的潛伏性b)如果理論值顯高于油中溶解氣體的實(shí)測(cè)值，說(shuō)明設(shè)備內(nèi)部存在產(chǎn)生氣體較快的故障。d)當(dāng)氣體繼電器和本體油中未發(fā)現(xiàn)特征氣體異常時(shí)，可進(jìn)一步分析氣樣中的D?、N?含量，判斷氣體來(lái)源12設(shè)備檔案卡式參見本標(biāo)準(zhǔn)附錄G.A.1當(dāng)充油電氣設(shè)備存在故障時(shí)，生成少量烴類氣體及其他產(chǎn)物。烴類氣體的產(chǎn)氣速率和油裂解的程應(yīng)用相關(guān)分解反應(yīng)的平衡常數(shù)，用熱動(dòng)力學(xué)模擬可計(jì)算出每種氣體產(chǎn)物的分壓與溫度函數(shù)的關(guān)系，見圖A.1。b)明顯可見的C?H?僅僅在接近1000℃時(shí)才生成；A.2熱動(dòng)力學(xué)建立的是一種理想化的極限情況——平衡狀態(tài)下。而在故障情況下，故障周圍不存在等(資料性附錄)表B.1是將所有故障類型分為六種情況，這六種情況適合于所有類型的充油電氣設(shè)備，氣體比值的極限根據(jù)設(shè)備的具體類型，可稍有不同。表B.1中顯示了D1和D2兩種故障類型之間的某些重疊，而表B.1溶解氣體分析解釋表局部放電(見注3和注4)高能量放電熱故障(t<300℃)熱故障(300℃<t<700℃)熱故障(t>700℃)注1:在某些國(guó)家，使用比值C?H?/C?H?而不是CH?/H?。而其他一些國(guó)家，使用的比值極限值會(huì)有所不同。注2:以上比值在至少有一種特征氣體超過(guò)正常值并超過(guò)正常增長(zhǎng)率時(shí)計(jì)算才有意義。注3:在互感器中CH?/H?<0.2為局部放電，在套管中CH?/H?<0.7為局部放電。注4:有報(bào)告稱，過(guò)熱的鐵芯疊片中的薄油膜在140℃及以上發(fā)生分解產(chǎn)生氣體的組分類似于局部aNS表示數(shù)值不重要。bC?H?含量的增加，表明熱點(diǎn)溫度超過(guò)了1000℃表B.2給出了粗略的解釋，對(duì)局部放電、低能量或高能量放電以及熱故障，可有一個(gè)簡(jiǎn)便、粗略的T(資料性附錄)C.1圖示法應(yīng)用特點(diǎn)圖示法可應(yīng)用于在三比值法或溶解氣體解釋表中給不出診斷的情況，因?yàn)樗鼈冊(cè)跉怏w比值的極限之外。使用圖C.1的最接近未診斷情況的區(qū)域，容易直觀地注意這種情況的變化趨勢(shì)。而且，在這種情況下，圖C.2總能提供一種診斷。圖C.1立體圖示法 圖C.2大衛(wèi)三角形法C.2圖示法1立體圖示法見圖C.1。為了顯示清楚，圖C.1中，軸以10為極限，但實(shí)際上是無(wú)限的。這更適合利C.3圖示法2大衛(wèi)三角形法見圖C.2。X——C?H?含量qL/L;量限變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目油中溶解氣體分析結(jié)果√√鐵芯絕緣電阻和接地電流√√空載損耗和空載電流測(cè)量或長(zhǎng)時(shí)間空載√√改變負(fù)載(或用短路法)試驗(yàn)√√√有載分接開關(guān)油箱滲漏檢查√絕緣特性(絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、tanδ、泄漏電流)√√局部放電(可在變壓器停運(yùn)或運(yùn)行中測(cè)量)√√√油箱表面溫度分布和套管端部接頭溫度√表E.1變壓器(電抗器)的典型故障故障類型局部放電(3)油流靜電導(dǎo)致的放電中相鄰的線餅間或匝間以及連線開焊處或鐵心的閉(2)木質(zhì)絕緣塊、絕緣構(gòu)件膠合處以及繞組墊塊的沿面放電，絕緣紙(板)表面爬(3)環(huán)繞主磁通或漏磁通的兩個(gè)鄰近導(dǎo)體之間的放(4)穿纜套管中穿纜和導(dǎo)管之間的放電。(5)選擇開關(guān)極性開關(guān)的切斷容性電流高能量放電(1)變壓器在短期急救負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行。(2)繞組中油流被阻塞。(3)鐵軛夾件中的漏磁中穿纜和導(dǎo)管之間形成的環(huán)流導(dǎo)致的過(guò)熱以及磁屏蔽的不良焊(3)繞組中多股并繞的相鄰導(dǎo)線之間絕緣磨損導(dǎo)致的過(guò)熱(2)硅鋼片之間短路故障類型局部放電(1)紙受潮、不完全浸漬。(2)油的過(guò)飽和或污染。(3)紙有皺褶造成的充氣空腔中的放電(1)電容末屏連接不良引起的火花放電(2)靜電屏蔽連接不良引起的電弧。(3)紙沿面放電高能量放電(1)在電容屏局部擊穿短路。局部高電流密度可使鋁箔局部熔化，但不會(huì)導(dǎo)致套管爆炸。解氣體分析一般是不可能的(2)引線接觸不良引起的過(guò)熱故障類型局部放電(1)紙受潮、不完全浸漬，油的過(guò)飽和或污染，或紙有皺褶造成的充氣空腔中的放(2)附近變電站開關(guān)操作導(dǎo)致局部放電(電流互感器)。(3)電容元件邊緣上的過(guò)電壓引起的局部放電(電容型電壓互感器)(1)電容末屏連接不良引起的火花放電。(2)連接松動(dòng)或懸浮電位的引起的火花放(4)靜電屏蔽連接不良導(dǎo)致的電弧高能量放電(1)電容屏局部擊穿短路。局部高電流密度可使鋁箔局部熔解氣體分析一般是不可能的(3)鐵磁諧振造成電磁互感器過(guò)熱E.2充油電氣設(shè)備故障實(shí)例見表E.4。表E.4充油電氣設(shè)備故障實(shí)例序號(hào)原因數(shù)據(jù)甲烷CH?乙烯乙烷乙炔化碳CO?1中壓引不良1080中壓繞組A相多股銅線燒斷202低壓引不良10產(chǎn)氣速率與負(fù)荷的大小密切相相低壓出線母排與套管之間的連顯的過(guò)熱變色20303導(dǎo)線焊不良1高壓繞組直流電2304DL/T722—2014表E.4(續(xù))序號(hào)原因甲烷CH?乙烯乙烷乙炔化碳CO?4導(dǎo)線股間短路16總烴增長(zhǎng)速率常，但低電流下的負(fù)載損耗在B相加壓時(shí)均比A、C相加壓時(shí)高，且與出廠值比顯著增大。檢查發(fā)現(xiàn)，B相低壓繞組導(dǎo)線股間絕緣炭化、換位導(dǎo)線有兩股熔斷23內(nèi)45觸不良繁報(bào)警。高壓B相、C相直流電阻相差達(dá)18%。檢查6鐵芯和U夾件接地電流均輕微放電痕跡27鐵心多點(diǎn)接地1現(xiàn)，上鐵軛穿心螺238燒損17發(fā)現(xiàn)是由于潛油泵繞組燒損2345號(hào)潛油泵開啟56表E.4(續(xù))序號(hào)原因數(shù)據(jù)甲烷CH?乙烯乙烷乙炔化碳CO?9不良1(套管下部油)中壓套管末屏接地用銅套與接地護(hù)套之間有明是末屏接地用的彈簧未完全彈出2(套管下部油)電抗器100002安裝完畢程中用超聲可監(jiān)聽到高壓套管下電壓上升響聲加旁軛磁屏蔽接地線未可靠接地20帶電2h后30耐壓試驗(yàn)后電抗器電屏蔽斷裂1005安裝完畢2帶電20min管油端靜電屏1局部放電超聲帶電檢測(cè)和停電局部放電試驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)套管油端靜電屏的引線脫落283金屬異1常規(guī)電氣試驗(yàn)和局部放電試驗(yàn)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)A相分接引線支架上有一個(gè)金屬異物2345帶電14745短路電流有明顯電痕跡235445667表E.4(續(xù))序號(hào)原