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技术支持

变压器的故障产生的气体及故障类型
发布时间:2010-11-19   点击次数:1290次

 变压器绝缘材料产生的气体组分

  油和固体绝缘材料在电或热的作用下分解产生的各种气体中,对判断故障有价值的气体有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氢、一氧化碳、二氧化碳。正常运行的老化过程产生的气体主要是一氧化碳和二氧化碳。在油纸绝缘存在局部放电时,油裂解产生的气体主要是氢和甲烷。在故障温度高于正常运行温度不多时,产生的气体主要是甲烷。随着故障温度的升高,乙烯和乙烷逐渐成为主要特征。在温度高于1 000℃时,例如在电弧弧道温度(3 000℃以上)的作用下,油裂解产生和气体中含有较多的乙炔。如果故障涉及到固体绝缘材料时,会产生较多的一氧化碳和二氧化碳。

  绝缘油和绝缘材料在不同温度和能量作用下主要产生的气体组分,归纳如下:

  1)在140℃以下时有蒸发汽化和较缓慢的氧化。

  2)绝缘油在140℃到500℃时油分解主要产生烷类气体,其中主要是甲烷和乙烷,随温度的升高(500℃以上)油分解急剧地增加,其中烯烃和氢增加较快,乙烯尤为显著,而温度(约800℃左右)更高时,还会产生乙炔气体。

  3)油中存在电弧时(温度超过1 000℃,使油裂解的气体大部分是乙炔和氢气,并有一定的甲烷和乙烯等。

  4)设备在运行中,由于负荷变化所引起的热胀和冷缩,用泵循环油所引起的湍流,以及铁芯的磁滞伸缩效应所引起的机械振动等,都会导致形成空穴和油释放溶解气体。如果产生的气泡集在设备绝缘结构的高电压应力区域内,在较高电场下会引起气隙放电(一般称为局部放电),而放电本身又能进一步引起油的分解和附近的固体绝缘材料的分解,而产生气体,这些气体在电应力作用下会更有利于放电产生气体。这种放电使油分解产生的气体主要是氢和少量甲烷气体。

  5)固体绝缘材料,在较低温度(140℃以下)长期加热时,将逐渐地老化变质产生气体,其中主要是一氧化碳和二氧化碳,且后者是主要成分。

  6)固体绝缘材料在高于200℃作用下,除产生碳的氧化物之外,还分解有氢、烃类气体,温度不同,一氧化碳和二氧化碳的比值有所不同,这一比值在低温时小而高温时大。

  7)铁钢等金属材料起催化作用,水与铁反应产生氢气。此外,奥氏不锈钢材能储藏氢,与绝缘油接触释放出来溶解于油中。

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