简介配变故障产生的的原因及故障产气的特征。提出采用在线监测仪可便捷地检测配变运行状态下相关参数并进行分析,以便掌握配变早期潜在故障,以及故障发展趋势,便于及时进行处理,避免恶性事故的发生。
　　配电变压器是电网供电的重要设备,也是导致配电网故障频发的设备之一,因而如何提高配变运行的可靠性,这对安全供电至关重要。在配变运行中运用在线监测手段,能及时了解掌握配变运行状况,通过状态监测能对相关参数、信息进行采集和分析,便于发现早期潜在故障以及故障发展趋势,以便及时采取措施进行排除,避免恶性事故的发生。
　　
　　1　配变故障产生的原因及特点
　　
　　配变由于制造材料、装配工艺和运行维护等方面原因,使其内部绝缘存在的缺陷不断恶化,抗短路能力下降。运行中又受到电应力、热量和氧气的作用,使变压器油和有机绝缘材料逐渐老化,并在一定条件的冲击下产生裂解并生成少量低分子气体。若是配变内部又产生过热或局部放电时,会加快气体生成的速率,裂解生成的气体会形成气泡不断溶解到变压器油中,运用在线监测手段即能对生成气体的组分、含量和能量的大小进行分析,从中发现配变内部存在的潜在性故障。
　　配变内部故障是因热击穿和电击穿所致,热击穿的发展速度较为缓慢,在短时间内不会酿成事故。而局部放电,尤其是匝、层间的局部放电会加速绝缘的老化,若有电压的冲击必将造成绝缘性能的降低,使之从局部放电迅速发展成电弧放电,从而导致绝缘的击穿。
　　众所周知,任何事物都有一个产生、发展的过程,即是从量变到质变的发展过程。配变内部故障就是从电晕→爬电→火花放电→电弧放电的过程而形成的,其发展速度取决于故障所处的部位和故障能量的大小。从诸多配变事故产生资料显示,其事故的形成都有一个较为缓慢的发展过程。若能在事故形成的过程中,运用响应快速的在线监测手段对故障的产生气体进行检测,即可了解掌握配变内部早期潜在故障及故障发展趋势,为配变维护检修提供信息,以便及时准确进行排除,确保配变安全稳定运行。
　　
　　2 配变故障产生气体的特征
　　
　　配变内部的绝缘油、纸、布、漆和木材等绝缘材料都是碳氢化合物或碳水化合物,其材料的分子结构中碳氢键(C―H)最多,其绝缘材料受热击穿或电击穿时,最容易分解断裂而产生气体,配变发生故障时产生的特征气体有:H2、CH4、C2H6、C2H6、C2H2、CO、CO2,等,从不同故障类型所产生气体组分来看,不论何种故障产生的气体中大多均有氢气,因而配变内氢气含量的明显增加,即是配变发生故障的标志。同时由于氢气在变压器油中的低溶解性和高扩散性,使其在低浓度时即能被检测出来,从而提供早期潜伏性故障的预警。所以选用氢气作为检测对象,是运用在线监测手段诊断早期潜伏故障的最佳方法。
　　据有关资料可知:配变内部发生的故障有80%以上为绝缘老化所致,而水分则是造成绝缘性能下降的首要原因,所以变压器油中含有水分必将对绝缘性能造成危害,当变压器油中水分含量增加到一定值后,其绝缘性能必将明显恶化,甚至发生绝缘击穿而导致事故的发生,运用在线监测手段还能检测出变器油中的水分,根据测出油中水分的含量,不仅能了解变压器油的绝缘强度降低程度,而且还能对配变整体绝缘状况进行评估,为配变实施状态检修提供信息,便于及时进行故障排除,避免恶性事故的发生。
　　
　　3 配变故障的在线检测
　　
　　配变在线检测项目分为油中气体(水分)和绝缘两大类。绝缘检测项目有介质损耗、泄漏电流和局部放电,而介损和泄漏电流的检测,只能反映配变绝缘的总体状况,却难以发现局部放电的缺陷。随着传感技术、微机技术和油气分离技术的迅速发展,使之更加便捷地检测出各种潜在故障,从而使在线检测功能更完善。
　　运用在线监测仪进行检测,很大程度上是进行油中气体(水分)的检测,通过对油中溶解氢气的测量及产生速率的测定,则是检测早期潜在故障及局部放电的最佳方法。另外,通过对油中水分含量的准确测定,则是判断绝缘强度降低程度的最佳途径,从而可以对配变整体绝缘状况进行评估。
　　在线监测仪采用独特气体分离技术和尖端的IC技术,可更加便捷快速地对产生气体和油中水分含量的测定,此外,在线监测采用先进的热导传感器,能在响应速度较快情况下,对故障产生的氢气含量进行测定。以此可及时掌握变压器油绝缘强度降低的程度,以便对配变早期潜在故障及故障发展趋势有更深度了解,从而能及时进行排除,避免恶性事故的发生。
　　从配变故障产生气体的检测实践表明,在各种故障产生的特征气体中有氢气,而运用在线监测仪即能快速准确地检测局部放电初期产生的氢气,根据测出的氢气含量可判定配变早期的局部放电故障,然而配变内部缺陷在运行中引发的局部放电,其发展速度是很快的,而在线监测仪即能满足这种快速产气测量的要求。一般能在故障产气后15s内测出并报警,以便运行人员及时进行排除,避免恶性事故的发生。
　　在线监测仪具有系统简单,安装使用方便,运行维护量少等优点,能给用户测量故障气体带来方便及降低成本。另外,随着设备状态检修制度的推行,必将在故障的在线检测中发挥更好作用。
　　
　　在线检测是在配变运行中,检测了解运行状况,以及判定早期潜在故障的有效措施。在线监测仪对配变故障产气的早期诊断,及绝缘强度降低程度的判定具有独特功能。
　　随着设备状态维修制度的推行,在线监测仪必将为早期潜在故障的诊断发挥作用,通过对实时参数的采集和分析,为状态维修提供信息,便于尽早排除,避免恶性事故的发生。