油绝缘电气设备故障检测

油绝缘设备故障主要为放电故障，其次是过热故障，电热综合性故障最少。
　　2.1 放电故障
　　　　放电故障是充油设备的最为常见的一种故障。引起放电故障的原因包括油纸绝缘浸渍不良、受潮、油中存在气泡、电场高度集中处局部放电和应接地而未接地金属部件悬浮电位放电等等。一旦发生设备内部放电，部分绝缘油将裂解，由高分子液态分解成低分子气态，油中含气量增加，甚至饱和逸出，对于套管、互感器等少油设备将导致其内部压力不断增高，若处理不及时，极易导致爆炸和火灾等恶性事故; 对于主变则可导致大量气体积聚在瓦斯继电器中，使主变瓦斯保护动作。放电故障色谱异常的表现形式是油中氢气、甲烷、乙炔含量的增加，低能放电（如纸绝缘爬电）故障表现为氢气和甲烷含量增大，高能放电（如电容屏间局部短路击穿放电）故障表现为乙炔和氢气含量增大。
　　2.2 过热故障
　　　　过热故障分两种: 导电回路过热故障和导磁回路过热故障。以主变压器为例，其导电回路过热故障包括分接开关接触不良、引线接头接触不良和低压绕组股间漏磁不均在焊接头处形成电位差及涡流等，导磁回路过热故障包括铁芯漏磁过热、铁芯多点接地等。引起放电故障的原因是设备长期过热状态下运行造成设备绝缘的劣化，严重的将发展为放电故障。当设备过热较为严重时其介质损耗将增大，当设备仅发生绝缘油的低温热解时，常称之为裸金属过热。故障表现为烃类气体含量增大，其中以甲烷和乙烯为主，两者含量之和占总烃的80%以上。当故障点的温度较低时，甲烷为主要特征气体，故障点的温度升高，乙烯所占比例增加，也成为特征气体的主要部分，同时油中氢气含量增加。当过热故障涉及到固体绝缘时除上述低分子烃类气体外，还将有大量的一氧化碳和二氧化碳产生。
　　2.3 电热综合性故障
　　　　电热综合性故障包括导电回路过热故障及因设备长期过热状态下运行造成设备绝缘的劣化发展形成的放电故障。
　　
　　3 充油电气设备故障判断方法
　　3.1 根据油中溶解特征气体含量与特征气体注意值比较进行判断。
　　　　目前常规电气试验方法对故障的早期诊断效果不理想，气相色谱分析法可以较为灵敏诊断充油设备早期潜伏性故障。把油中溶解特征气体含量与特征气体注意值比较可以粗略判断设备有无内部故障。特征气体主要包括总烃（C1+C2）、C2H2、H2、CO、CO2等。
　　3.2 根据设备油中溶解特征气体的产气速率判断
　　　　设备特征气体含量超过注意值要及时分析处理，有的设备特征气体虽低于注意值，若含量增长迅速，也应引起注意，特征气体产气速率是判定设备故障严重程度及发展趋势的主要依据。统计分析结果表明: 不同类型故障的产气速率是不同的，一般的过热性故障比放电性故障产气速率慢; 过热性故障和放电性故障的特征气体的增长速率也是不同的，过热故障CH4和C2H4的增长速率较快，放电故障C2H2和H2增长速率较快，而CH4和C2H4的增长速率则相对较慢。
　　3.3 IEC 599-1978是采用三比值法进行判断
　　　　部颁《导则》采用国际电工委员会（IEC）提出的特征气体三比值法，作为判断充油电气设备故障类型的主要方法。IEC三比值法是1977年罗杰斯提出的。油纸复合绝缘设备故障情况下裂解产生烃类气体。由于不同的化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性，绝缘油随着故障点的温度的升高依次裂解生成烷烃、烯烃、炔烃。根据H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2五种气体的相对浓度与温度的相互依赖关系，并选用了两种溶解度和扩散系数相近的气体组分的比值作为判断故障性质的依据，从而消除了油的体积效应的影响，可得出故障状态较可靠的判断。对于气体含量正常的设备，比值没有意义。表2是220kV某变电站间隔1电流互感器油色谱三比值法分析结果范例，该设备色谱分析超标严重，我们采取了更换措施，有效地预
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