2017年电气工程师供配电备考重点色谱分析

   【摘要】环球网校为大家整理了“2017年电气工程师供配电备考重点色谱分析”。2017年电气工程师考试已进入备考阶段。根据学员对色谱分析重点知识的反馈，网校给大家整理了资料，希望会进一步加深大家对色谱分析重点知识的了解，希望对大家有所帮助。更多内容请关注环球网校电气工程师频道。

　　重点推荐：2016年电气工程师成绩查询

　　变压器色谱分析故障判别方法

　　电力变压器故障检测主要有电气量检测和化学检测方法。化学检测主要是通过变压器油中特征气体的含量、产气速率和三比值法进行分析判断，它对变压器的潜伏性故障及故障发展程度的早期发现具有有效性。实际应用过程中，为了更准确的诊断变压器的内部故障，色谱分析应根据设备历史运行状况、特征气体的含量等采用不同的分析模型确定设备运行是否属于正常或存在潜伏性故障以及故障类别。

　　0.引言

　　变压器故障诊断中应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判，根据DL/T596—1996电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序，通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，在不停电的情况下，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效。经验证明，油中气体的各种成分含量的多少和故障的性质及程度直接有关，它们之间存在不同的数学对应关系。

　　1.电力变压器的内部故障主要有过热性、放电性及绝缘受潮等类型

　　1.1过热性故障是由于设备的绝缘性能恶化、油等绝缘材料裂化分解。又分为裸金属过热和固体绝缘过热两类。裸金属过热与固体绝缘过热的区别是以CO和CO2的含量为准，前者含量较低，后者含量较高。

　　1.2放电性故障是设备内部产生电效应导致设备的绝缘性能恶化。又可按产生电效应的强弱分为高能放电、低能量放电和局部放电三种。

　　1.2.1发生电弧放电时，产生气体主要为乙炔和氢气，其次是甲烷和乙烯气体。这种故障在设备中存在时间较短，预兆又不明显，因此一般色谱法较难预测。

　　1.2.2火花放电，是一种间歇性的放电故障。常见于套管引线对电位未固定的套管导电管，均压圈等的放电;引线局部接触不良或铁心接地片接触不良而引起的放电;分接开关拨叉或金属螺丝电位悬浮而引起的放电等。产生气体主要为乙炔和氢气，其次是甲烷和乙烯气体，但由于故障能量较低，一般总烃含量不高。

　　1.2.3局部放电主要发生在互感器和套管上。由于设备受潮，制造工艺差或维护不当，都会造成局部放电。产生气体主要是氢气，其次是甲烷。当放电能量较高时，也会产生少量的乙炔气体。

　　1.3变压器绝缘受潮时，其特征气体H2含量较高，而其它气体成分增加不明显。

　　值得注意的是，芳烃含量问题。因为它具有很好的“抗析气”性能。不同牌号油含芳烃量不同，在电场作用下产生的气体量不同。芳烃含量少的油“抗析气”性能较差，故在电场作用下易产生氢和甲烷，严重时还会生成蜡状物质;而芳烃含量较多的绝缘油“抗析气”性能较好，产生的氢气和甲烷就少些，因此，具体判断时要考虑这一因素的影响。

　　2.色谱分析诊断的基本程序

　　2.1l/L，CO2/CO比值在7左右时，属于正常范围;而密封变压器中的CO2/CO比值一般低于7时也属于正常值。

　　3.6应用举例

　　3.6.1济源供电公司220KV虎岭变电站3#主变，1978年生产，1980年投运至今已运行28年，接近设备的寿命期。从2004年开始的油色谱报告分析中就存在多种气体含量超标现象，具体数据见表2

　　表2虎岭变2#主变油色谱分析报告

　　对上述数据跟踪分析，有不同程度乙炔、乙烯、总烃超过注意值，考虑变压器运行年限、内部绝缘老化，结合外部电气检测数据，认为该变压器可继续运行，加强跟踪，缩短试验周期。目前此变压器仍在线运行。

　　3.6.22003年4月15日，35KV黄河变电站1#主变预试时发现氢气含量明显增长。变压器型号为：SL7-5000KVA/35，2001年8月投运，具体色谱数据如下：

　　分析结果:色谱分析显示氢气含量虽未超过注意值，但增长较快，为原数值的12倍，其它特征气体无明显变化，说明变压器油中有水份在电场作用下电解释放出氢气，同时对油进行电气耐压试验，击穿电压为28KV，微水测定为80ppm，进一步验证油中有水份存在。经仔细检查发现防暴筒密封玻璃有裂纹，内有大量水锈，外部水份通过此裂纹进入变压器内部。经处理后变压器油中氢气含量恢复正常。

　　4.故障产气速率判断法方法

　　4.1l/L/月可能存在严重故障。但是，对总烃起始含量很低的变压器不易采用此判据。

　　4.2根据总烃含量、产气速率判断故障的方法

　　4.2.1总烃的绝对值小于注意值，总烃产气速率小于注意值，则变压器正常;

　　4.2.2总烃大于注意值，但不超过注意值的3倍，总烃产气速率小于注意值，则变压器有故障，但发展缓慢，可继续运行并注意观察。4.2.3总烃大于注意值，但不超过注意值的3倍，总烃产气速率为注意值的1～2倍，则变压器有故障，应缩短试验周期，密切注意故障发展;

　　4.2.4总烃大于注意值的3倍，总烃产气速率大于注意值的3倍，则设备有严重故障，发展迅速，应立即采取必要的措施，有条件时可进行吊罩检修。

　　4.2.5应用举例

　　2006年6月2日，济源供电公司110KV星光变1#主变投运，投运时油色谱分析报告为:

　　投运后1个月，2006.7.21号开始跟踪，具体所测数据如下:

　　分析结果:从7月～8月份跟踪试验数据认为，特征气体含量属正常范围，产气速率较小，考虑是新投运变压器，继续跟踪运行;9月份后发现乙烯、乙炔、总烃含量超过注意值，同时产气速率超过15%，乙炔、氢气增长较快。结合投运时电气交接试验情况，此变采用ABB油气套管，且变压器出厂时虽做局部放电试验，但油气套管未进工厂是在现场组装的。由于变压器套管直接与GIS设备连接，交接时无法进行主变局放试验。通过特征气体产生率、三比值法判断内部可能有火花放电存在，怀疑高压引线与套管连接处可能存在缺陷。经常规电气试验未发现异常，放油后检查发现，套管未端屏蔽罩固定螺丝三个中有一个较松动，但无明显放电痕迹，紧固后对油进行脱气处理，主变试运至今色谱分析正常。

　　5.根据三比值法分析判断方法

　　所谓的IEC三比值法实际上是罗杰斯比值法的一种改进方法。通过计算，C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6的值，将选用的5种特征气体构成三对比值，对应不同的编码，分别对应经统计得出的不同故障类型。应用三比值法应当注意的问题：

　　5.1对油中各种气体含量正常的变压器，其比值没有意义。

　　5.2只有油中气体各成份含量足够高，气体成分浓度应不小于分析方法灵敏度极限值的10倍，且经综合分析确定变压器内部存在故障后，才能进一步用三比值法分析其故障性质。如果不论变压器是否存在故障，一律使用三比值法，就有可能将正常的变压误判断为故障变压器，造成不必要的经济损失。

　　5.3应用举例

　　2006年4月30号，110KV济源变2#主变差动、瓦斯动作跳闸，油色谱分析报告为：

　　分析结果：变压器差动、瓦斯继电器同时动作，甲烷、乙烯、乙炔、氢气、总烃含量均超过注意值数倍，可直接采用三比值法判断故障类型。查编码为102，属高能放电故障，可能会出现工频续流放电、绕组之间或绕组对地之间的绝缘油发生电弧击穿、调压开关切断电源等;结合外部电气试验测得B相高压绕组直流电阻不平衡率达25%，初步判断为B相绕组有严重电弧故障。吊罩检查发现B相高压绕组中性点处出现严重匝间短路，并有电弧放电痕迹，主变本体损坏严重。

　　6.结束语

　　变压器油中气体含量色谱分析方法能有效诊断变压器内部潜伏性故障的早期存在。具体应用中要根据故障或缺陷的不同发展阶段，采用不同的分析方法，结合设备的实际运行状况及外部电气试验数据，充分发挥油化学检测的灵敏性，正确评判设备状况或制定针对性的检修策略，提高变压器的运行可靠性。

　　环球网校友情提示:环球网校电气工程师考试频道为大家整理电气工程师考试论坛，随时与广大考生朋友们一起交流。

   【摘要】环球网校为大家整理了“2017年电气工程师供配电备考重点色谱分析”。2017年电气工程师考试已进入备考阶段。根据学员对色谱分析重点知识的反馈，网校给大家整理了资料，希望会进一步加深大家对色谱分析重点知识的了解，希望对大家有所帮助。更多内容请关注环球网校电气工程师频道。

　　注册电气工程师供配电考试分为专业供配电和公共供配电，分2个半天进行，各为4小时，一般上午为统一试卷，下午为分专业试卷(发输变电专业和供配电专业试卷相同率在95%以上，有些题目侧重点不同)。

　　专业考试分专业知识和专业案例两部分内容，每部分内容均分2个半天进行，每个半天均为3小时。参加供配电考试或专业考试的考生应分别在当次考试内通过全部应试科目。专业考试均分为2天，第一天为专业知识考试，成绩上、下午合并计分;第二天为专业案例考试，成绩上、下午合并计分。考试时间每天上、下午各3小时。专业考试为非滚动管理考试，考生应在一个考试年度内通过全部考试。第一天为客观题，上、下午各70道题，其中单选题40题，每题分值为1分，多选题30题，每题分值为2分，试卷满分200分;第二天为案例题，上午25道必答题，下午25道必答题(对于有选择作答的25道必答题，如考生在答题卡和试卷上作答超过25道题，按题目序号从小到大的顺序对作答的前25道题评分，其他作答题无效)，每题分值为2分，试卷满分100分。