變壓器固體絕緣故障的動(dòng)態(tài)檢測分析方法
新的預防性試驗規程規定,運行中330kV及以上等級變壓器每隔3個(gè)月進(jìn)行一次油中溶解氣體分析,但目前很多電業(yè)局為保證這些重要設備的安全,有的已將該時(shí)間間隔縮短為1個(gè)月。也有部分電業(yè)局已開(kāi)展了油色譜在線(xiàn)監測的嘗試,這為實(shí)現故障的連續追蹤,提供了良好的技術(shù)基礎。
電力變壓器內部涉及固體絕緣的故障包括:圍屏放電、匝間短路、過(guò)負荷或冷卻不良引起的繞組過(guò)熱、絕緣浸漬不良等引起的局部放電等。無(wú)論是電性故障或過(guò)熱故障,當故障點(diǎn)涉及固體絕緣時(shí),在故障點(diǎn)釋放能量的作用下,油紙絕緣將發(fā)生裂解,釋放出CO和CO2.但它們的產(chǎn)生不是孤立的,必然因絕緣油的分解產(chǎn)生各種低分子烴和氫氣,并能通過(guò)分析各特征氣體與CO和CO2間的伴生增長(cháng)情況,來(lái)判斷故障原因。
判斷故障的各特征氣體與CO和CO2含量間是否是伴隨增長(cháng)的,需要一個(gè)定量的標準。本文通過(guò)對變壓器連續色譜監測的結果進(jìn)行相關(guān)性分析,來(lái)獲得對這一標準的統計性描述。這樣可以克服溶解氣體累積效應的影響,消除測量的隨機誤差干擾。
采用Pearson積矩相關(guān)來(lái)衡量變量間的關(guān)聯(lián)程度,被測變量序列對(xi,yi),i=1,…,相關(guān)系數γ的顯著(zhù)性選擇兩種檢驗水平:以α=1%作為變量是否顯著(zhù)相關(guān)的標準,而以α=5%作為變量間是否具有相關(guān)性的標準。即:當相關(guān)系數γ>γ0.01時(shí),認為變量間是顯著(zhù)相關(guān)的;γ<γ0.05時(shí),二者沒(méi)有明確的關(guān)聯(lián)。γ0.01、γ0.05的取值與抽樣個(gè)數N有關(guān),可通過(guò)查相關(guān)系數檢驗表獲得。
由于CO為纖維素劣化的中間產(chǎn)物,更能反映故障的發(fā)展過(guò)程,故通過(guò)對故障的主要特征氣體與CO的連續監測值進(jìn)行相關(guān)性分析可進(jìn)一步判斷故障是否涉及固體絕緣。當通過(guò)其它分析方法確定設備內部存在放電性故障時(shí),可以CO與H2的相關(guān)程度作為判斷電性故障是否與固體絕緣有關(guān)的標準;而過(guò)熱性故障則以CO與CH4的相關(guān)性作為判斷標準。通過(guò)對59例過(guò)熱性故障和69例放電性故障實(shí)例的分析。
這種方法在一定程度上可以反映故障的嚴重程度,在過(guò)熱性故障的情況下,如果CO不僅與CH4有較強的相關(guān)性,還與C2H4相關(guān),表明故障點(diǎn)的溫度較高;而在發(fā)生放電性故障時(shí),如果CO與H2和C2H2都有較強的相關(guān)性,說(shuō)明故障的性質(zhì)可能是火花放電或電弧放電。