備案號：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)則國家能源局發(fā)布I Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14油中溶解氣體的來源 15檢測周期 2 37從油中脫出溶解氣體 38氣體組分含量檢測方法 39故障的識別 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)判斷故障時推薦的其他試驗項目 附錄E(資料性附錄)充油電氣設(shè)備的典型故障和實例 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 進行(見本標準第7章和第8章); 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則本標準規(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行充油電氣設(shè)備故障識別本標準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)適用于本標準。GB/T7597電為通由(變壓器油、汽輪機油)取樣方法GB/T17623絕緣由中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法IEC60599運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氫化合物分子組成的混合物，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)定的碳氫化合物的自由基，這些氫原子或自由基通過復(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氫聚合物(X-蠟)。油的氧化還會生成少量的CO和CO?,長時間的累積可達顯著本標準附錄A是哈斯特(Halsterd)用熱動力學(xué)平衡理論計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個月電壓220kV6個月電壓66kV及以上1年電壓66kV及以上1～3年必要時在保證期內(nèi)可不做檢測。在超過保證期后，可視情況而定，但34330kV及以上乙炔乙炔乙炔220kV及以下乙炔15(見本標準10.2.3.1)(見本標準10.2.3.1)(見本標準10.2.3.1)(見本標準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(見本標因此產(chǎn)氣速率的算值可能小于實際值。65乙炔6注1:對乙炔<0.1μL/L且總烴小于新設(shè)備投運要求時，總烴的絕對產(chǎn)氣率可不作分析(判斷)。注2:新設(shè)備投運初期，一氧化碳和二氧化碳的產(chǎn)氣速率可能會超過表注3:當檢測周期已縮短時，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)部有無故障的唯b)對330kV及以上電壓等級設(shè)備，當油中首次檢測到C?H?(≥0.1μL/L)時應(yīng)引起注意。c)當產(chǎn)氣速率突然增長或故障性質(zhì)發(fā)生變化時，須視情況采取必要措施。d)影響油中H?含量的因素較多(見本標準4.3),若僅H?含量超過注意值，但無明顯增長趨勢，e)注意區(qū)別非故障情況下的氣體來源(見本標準4.3)。根據(jù)本標準第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。故障類型油過熱油和紙過熱油紙絕緣中局部放電油中火花放電注1:油過熱：至少分為兩種情況，即中低溫過熱(低于700℃)和高溫(高于700℃)以上過熱。300℃),烴類氣體組分中CH?、C?H?含量較多，C?H?較C?H?少甚至沒有；隨著溫度增高，C?H?含量增加明顯。注2:油和紙過熱：固體絕緣材料過熱會生成大量的CO、CO?,過熱部位達到一定溫度，纖維素逐漸碳化并使過熱部位油溫升高，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?。當涉及固體絕緣時產(chǎn)生CO,并與油中原有CO、CO?含量有關(guān)，以沒有或極少產(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?含量的增長相對其他組分較快，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?以及相當數(shù)量的CH?和C?H?。涉及固體絕緣時，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低溫過熱(低于150℃)紙包絕緣導(dǎo)線過熱，注意CO和CO?的增量和CO?/CO值20低溫過熱(150℃~300℃)地，矽鋼片間局部短路等21中溫過熱(300℃~700℃)2高溫過熱(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電弧放電兼過熱利用三對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表(參見本標準附錄B)。當故障涉及固體絕緣材料時，一般CO?/CO小于3,最89DL/T722—2014k;——氣體組分i在絕緣油中的分配系數(shù)，參見本標準附錄F。報警的原因是特征氣體各組分含量較高，則說明設(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測值，說明設(shè)備內(nèi)部存在產(chǎn)生氣體較快的故障。d)當氣體繼電器和本體油中未發(fā)現(xiàn)特征氣體異常時，可進一步分析氣樣中的D?、N?含量，判斷氣體來源12設(shè)備檔案卡式參見本標準附錄G.A.1當充油電氣設(shè)備存在故障時，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)，用熱動力學(xué)模擬可計算出每種氣體產(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℃時才生成；A.2熱動力學(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:在某些國家，使用比值C?H?/C?H?而不是CH?/H?。而其他一些國家，使用的比值極限值會有所不同。注2:以上比值在至少有一種特征氣體超過正常值并超過正常增長率時計算才有意義。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:有報告稱，過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，表明熱點溫度超過了1000℃表B.2給出了粗略的解釋，對局部放電、低能量或高能量放電以及熱故障，可有一個簡便、粗略的T(資料性附錄)C.1圖示法應(yīng)用特點圖示法可應(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，因為它們在氣體比值的極限之外。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。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，但實際上是無限的。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;量限變壓器的試驗項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量或長時間空載√√改變負載(或用短路法)試驗√√√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(可在變壓器停運或運行中測量)√√√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載狀態(tài)下運行。(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熱故障類型局部放電(1)紙受潮、不完全浸漬，油的過飽和或污染，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熱E.2充油電氣設(shè)備故障實例見表E.4。表E.4充油電氣設(shè)備故障實例序號原因數(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)氣速率與負荷的大小密切相相低壓出線母排與套管之間的連顯的過熱變色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總烴增長速率常，但低電流下的負載損耗在B相加壓時均比A、C相加壓時高，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觸不良繁報警。高壓B相、C相直流電阻相差達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號潛油泵開啟56表E.4(續(xù))序號原因數(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和停電局部放電試驗均發(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)電氣試驗和局部放電試驗查結(jié)果發(fā)現(xiàn)A相分接引線支架上有一個金屬異物2345帶電14745短路電流有明顯電痕跡235445667表E.4(續(xù))序號原