皇劍

摘要：運(yùn)行中的變壓器內(nèi)部可能有局部過熱和局部放電兩種形式的故障，故障時(shí)故障點(diǎn)周圍的變壓器油和固體絕緣材料因發(fā)熱而產(chǎn)生氣體，當(dāng)發(fā)生潛伏性故障時(shí)，產(chǎn)氣速率較慢，產(chǎn)生的特征氣體溶于絕緣油中緩慢釋放，最終密集到瓦斯繼電器引發(fā)報(bào)警，當(dāng)故障較嚴(yán)重時(shí)，產(chǎn)氣速率快，產(chǎn)生的特征氣體直接從絕緣油中析出，密集到瓦斯繼電器，引發(fā)重瓦斯報(bào)警，為了判斷障類型和故障嚴(yán)重程度，需要對(duì)產(chǎn)生的特這氣體進(jìn)行取樣分析，而以往的采用沖洗管路的取樣方法易產(chǎn)生雜質(zhì)氣體、沖洗不干凈、易殘留等對(duì)分析結(jié)果造成影響，對(duì)于密集在瓦斯繼電器中的烴類氣體較少，無法取樣的問題從而導(dǎo)致無法對(duì)設(shè)備的故障類型以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析、判斷。

關(guān)鍵詞：真空、特征氣體、瓦斯繼電器、注射器

1傳統(tǒng)檢測(cè)方式存在的不足點(diǎn)

1.當(dāng)瓦斯繼電器其中含有少量瓦斯氣體，但不足以發(fā)生瓦斯報(bào)警或輕瓦斯報(bào)警時(shí)，密集在瓦斯繼電器中的烴類氣體較少，若采用傳統(tǒng)的清洗取氣，其含量滿足不了取樣最低含量氣體要求，從而無法通過數(shù)據(jù)分析對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行判定。

2.當(dāng)發(fā)生瓦斯報(bào)警時(shí)，現(xiàn)有的沖洗取樣的過程中需要對(duì)取樣設(shè)備和管路進(jìn)行沖洗，由于氣體的擴(kuò)散效應(yīng)，其沖洗取樣完成后樣品中含有少量雜質(zhì)氣體，使分析結(jié)果與設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況存在偏差。

3.對(duì)于真空有載分接開關(guān)，當(dāng)真空有載分接開關(guān)滅弧的真空泡發(fā)生缺陷時(shí)，絕緣油會(huì)滲入其內(nèi)部，從而造成絕緣油的分解產(chǎn)生烴類氣體，密集在瓦斯繼電器中，在缺陷前期其產(chǎn)生少量的瓦斯氣體但不足以發(fā)生瓦斯報(bào)警，采用現(xiàn)有的取樣方式無法取出其微量瓦斯氣體，也就無法判斷分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)及故障的嚴(yán)重程度，繼而無法為后續(xù)的缺陷處理提供數(shù)據(jù)支持。

4.在變壓器運(yùn)行中，其瓦斯繼電器上部也會(huì)積累一些氣體，變壓器油在正常電場(chǎng)和熱量的作用下，自然分解出的自由氣體;變壓器本體密封性不良，絕緣油溶解空氣等氣體飽和后析出密集到瓦斯繼電器。

2變壓器瓦斯氣體真空化取樣方法研究

2.1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

2.2各功能部件的結(jié)構(gòu)原理、創(chuàng)新點(diǎn)及解決的問題

1.氣密性自鎖閥門取樣器

可用于電力設(shè)備分析時(shí)絕緣油取樣、瓦斯氣體取樣、以及實(shí)驗(yàn)室分析用。

通過內(nèi)部設(shè)置閥門，對(duì)樣品進(jìn)行密封，防止外部因素對(duì)樣品的污染，解決傳統(tǒng)方式采用塑料膠帽對(duì)樣品的密封不可靠，樣品在運(yùn)輸以及試驗(yàn)分析過程中造成膠帽的密封松動(dòng)、掉落造成的樣品泄露，失真以及塑料膠帽使用造成的環(huán)境污染以及資源浪費(fèi)。

2.瓦斯通路聯(lián)結(jié)器

改裝置主要由內(nèi)置三個(gè)蝶閥的三通閥構(gòu)成，每個(gè)蝶閥單獨(dú)控制每個(gè)出口的開通及關(guān)閉。

使用過程中，該三個(gè)接口分別連接瓦斯繼電器集氣盒、負(fù)壓抽真空裝置、氣密性自鎖閥門取樣器。通過操控瓦斯通路聯(lián)結(jié)器的三個(gè)出口的閥門進(jìn)行設(shè)備的操作從而達(dá)到 瓦斯氣體的取樣的目的。

3.攜帶式可移動(dòng)交流電源裝置

攜帶式可移動(dòng)交流電源裝置，是一種通用性，便攜式的給電力設(shè)備檢修試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室交流電源分析設(shè)備以及相關(guān)電動(dòng)工器具使用提供工作電源的裝置。

1.解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備只能在固定場(chǎng)所工作以及室外的電力測(cè)試設(shè)備、電動(dòng)工器具需要搭接外在電源的問題，為流動(dòng)性現(xiàn)場(chǎng)檢修、測(cè)試數(shù)據(jù)分析提供電源上的支持。提高工作效率、工作靈活性以及減少作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，減少試驗(yàn)樣品報(bào)廢以及測(cè)試設(shè)備損壞。

2.杜絕了檢修人員檢修實(shí)驗(yàn)過程中，檢修試驗(yàn)人員私自翻越遮欄進(jìn)行檢修試驗(yàn)電源的搭接而造成的違章以及人身風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生。

3.降低了檢修成本，在電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的檢修中，同時(shí)由于電源距離檢修設(shè)備較遠(yuǎn)，需要使用線盤，這就造成檢修需要購置大量的線盤，造成了檢修成本的增加。

2.3.真空化取樣的工作機(jī)理

1.通過真空抽濾裝置，將瓦斯聯(lián)結(jié)通路裝置中的雜氣排空后，打開集氣盒放氣閥，通過兩側(cè)壓力不同原理，瓦斯氣體自動(dòng)引入通路空間，進(jìn)入取樣注射器取樣。

2.通過雙密封取樣注射器，無干擾狀態(tài)下將氣體收集在針筒內(nèi)，關(guān)閉取樣針閥門，套上膠帽。待用。

針對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)，創(chuàng)造一個(gè)接近于無雜質(zhì)氣體干擾的理想狀態(tài)，從而保證了樣品的保真性以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.4.真空取樣方法操作規(guī)范流程

第一步：將取氣裝置的三通連接裝置進(jìn)口連接到瓦斯集氣盒，將變壓器瓦斯氣體專用取樣裝置各部分連接，檢查各連接部分有無松動(dòng)，確保各部分連接可靠;

第二步：確保瓦斯集氣盒上部引接管處閥門處在打開狀態(tài)，旋開瓦斯取氣盒下部放油閥的外蓋，打開閥門排取氣盒內(nèi)的油;待將引下管的油排掉后，從窺視鏡處觀察到，隨著逐步排油，上部瓦斯處集合氣逐漸引至下部瓦斯取氣盒處，直至瓦斯繼電器中的瓦斯氣體全部導(dǎo)入集氣盒;

第三步：接好真空泵的便攜式移動(dòng)交流電源，打開三通連接裝置的手動(dòng)閥門使真空泵與取氣管路連通，開動(dòng)電源抽真空，對(duì)裝置的連接通路進(jìn)行抽真空;

第四步：達(dá)到真空度后，關(guān)閉三通連接裝置與真空泵連接的手動(dòng)閥門，打開瓦斯集氣盒旋開瓦斯取氣盒上部的排氣閥門的外蓋，瓦斯氣體自動(dòng)引入通路進(jìn)入取樣器取樣;

第五步：當(dāng)達(dá)到足夠的取樣量時(shí)，關(guān)閉三通連接裝置，取樣針筒收集瓦斯氣樣品，封閉取樣器，妥善避光保管，待用;

第六步：卸去取氣裝置，將瓦斯取氣盒內(nèi)的氣體排掉直至出油，回裝取氣閥門的外蓋。

3真空取樣檢測(cè)方法數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度校驗(yàn)

采用已指濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體模擬變壓器在故障下的產(chǎn)生的瓦斯氣體，分別采取《GB_T_7597-2007電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法》的傳統(tǒng)沖洗取樣和真空化取樣方法，通過對(duì)外接已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體和兩種取樣方式的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)兩種取樣方法的進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，按照《GB_T_17623-1998絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法》中要求：標(biāo)定儀器應(yīng)在儀器運(yùn)行工況穩(wěn)定且相同的條件下進(jìn)行，兩次標(biāo)定的重復(fù)性應(yīng)在其平均值的±2%以內(nèi)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定;

通過對(duì)比兩種取樣方法所取樣品的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)氣體實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值的相對(duì)誤差的方式的大小對(duì)兩種取樣方法的檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及重復(fù)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

傳統(tǒng)取樣和真空取樣方法的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度度及重復(fù)性評(píng)價(jià);

采用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體模擬變壓器在故障下的產(chǎn)生的瓦斯氣體，分別按《GB_T_7597-2007電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法》的傳統(tǒng)沖洗取樣和真空化取樣方法對(duì)樣品進(jìn)行取樣，分別進(jìn)行兩次重復(fù)性測(cè)試，取其算數(shù)平均值作為最終檢測(cè)結(jié)果，

按照《GB_T_17623-1998絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測(cè)定法》中要求：標(biāo)定儀器應(yīng)在儀器運(yùn)行工況穩(wěn)定且相同的條件下進(jìn)行，兩次標(biāo)定的重復(fù)性應(yīng)在其平均值的±2%以內(nèi)。由于是采用的是已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校驗(yàn)，其兩次重復(fù)性測(cè)量結(jié)果應(yīng)與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體的平均值的相對(duì)誤差在±2%以內(nèi)。

通過對(duì)已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行兩次重復(fù)性測(cè)定，其中H2、CO、CO2、C2H6的檢測(cè)數(shù)據(jù)符合要求，而C2H4、C2H2、∑CH的檢測(cè)數(shù)據(jù)的分散性較大，其中C2H2的相對(duì)誤差最大，C2H2作為判斷設(shè)備是否存在嚴(yán)重過熱和電弧放電的關(guān)鍵性指標(biāo)，其數(shù)據(jù)的嚴(yán)重失真將造成分析人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及故障的類型、發(fā)展趨勢(shì)造成嚴(yán)重的誤判，對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)的安全埋下嚴(yán)重的隱患;

通過對(duì)已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行兩次重復(fù)性測(cè)定，其中H2、CO、CO2、C2H6、C2H4、C2H2、∑CH的檢測(cè)數(shù)據(jù)均符合要求，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性高。

通過取樣方式檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，真空取樣方法檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、重復(fù)性好，能為試驗(yàn)人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況及故障的類型、發(fā)展趨勢(shì)做出正確的判斷，為設(shè)備的故障處理提供了數(shù)據(jù)支持，從而保證了設(shè)備和電網(wǎng)安全穩(wěn)定。

0 結(jié)語

真空取樣方法的應(yīng)用，徹底解決了此類難題，為運(yùn)維人員提供可靠的試驗(yàn)分析分析數(shù)據(jù)，保證了主變壓器乃至電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在行業(yè)內(nèi)具有領(lǐng)先水平，全面全網(wǎng)推廣應(yīng)用前景廣闊。

參考 文獻(xiàn)

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