在线监测和诊断能力fanyi

1、在线监测和诊断能力应用程序负载Tap-changersAbstract-Transformers是电气工具的一个关键部分资产基础。失去一个变压器在一个实用程序,代植物或过程可能花费数百万美元,这取决于多长时间这是报废的。在线监测和诊断是一个有用的工具来帮助运营商管理他们的资产和决定继续操作,维修或更换。本文说明了溶解气体分析(DGA)是在线监测的核心,因为它是一种行之有效的方法变压器诊断。经验表明,DGA可以检测并给予警告,70%的最常见的故障变形金刚。的某些方面在DGA和持续发展介绍了该系统的诊断。大部分的知识建立在DGA在过去的40年是基于矿物油/纸在变压器绝缘系统和其他静态设备如衬套和仪

2、器变形金刚。在这些类型的设备,原因和机制已经建立了气体处理和诊断缺点是有据可查的。很大程度上被其他transformer-related设备忽略在过去是载分接开关diverters或组合diverter-selectors。在充油的diverters,人们普遍认为因为灭弧是发生在石油,大量的断层气体产生,因此传统DGA诊断不能应用。近年来,各方一直在调查分接开关油分析。几个组织也一直在调查onload分接开关分析基于比率,而不是离散的气体浓度。本文描述了一种载tapchanger的例子基于DGA的测量条件评估。本文接着描述的一些最新发展其他的在线监测和诊断技术,帮助变压器运营商知道变形金刚的条

3、件和有用的决策继续操作,维护或更换。可以使用监测系统,不仅监测变压器的参数,也是开展深入的变压器绝缘状况和分析配件。摘要变压器是电力的关键部分资产基础。许多公用事业的老化安装系统和变压器扩大。在许多情况下,变压器经营多年的超出了他们的预计使用寿命25岁或40年。随着电力需求的增加,变压器在一些地区正在加载超过他们额定容量,以应付需求。发电机运营商希望变压器超载他们的利润最大化和满足需求。在一些行业,如铝冶炼或钢铁厂,变压器也是一个至关重要的过程的一部分。失去一个变压器在一个实用程序,代植物或过程成本数以百万计的美元,根据还贷,多长时间服务。更换变压器是昂贵和耗时的过程。对变压器和原始的需求材料

4、近年来已经增加,所以成本和投产准备阶段交付一个新的变压器增加了。变压器的监测和诊断自1950年的发展。许多技术,离线和在线,都被用于监测变压器为了防止灾难性故障,减少停机。状态维修也被引入许多组织维护成本降低进行必要的维护。这需要变压器的状况及其知识配件,和预测何时维护的能力是必需的。本文提出的一些最新发展在线监测和诊断技术的帮助变压器运营商了解他们的状况变形金刚和有用的决定继续运行、维护或更换。溶解气体分析-监测的核心溶解气体分析(DGA)无疑是最好的探测器电源变压器的异常。著名的导游解释气体(1、2、3)给予明确如何识别变压器缺陷和建议可能发生故障的类型。经验表明,DGA可以检测并发出警告

5、的70%最常见在电力变压器故障4。DGA包括局部放电的检测故障(PD)的绝缘系统,也称为日冕,灭弧(排放)和高温(热)的问题。每一个这些错误会产生不同的关键气体和不同比例的气体,因此可以很容易识别。传统上,DGA已经进行了样品的变压器油,发送到实验室并等待结果。除非有任何怀疑变压器的问题,可能是采集样本间隔1年,根据维护政权的运营商。这意味着发展的断层在短时间内比采样间隔错过了,可能导致灾难性的失败变压器。手动取样中也会导致错误的分析。例如,坏的采样技术可以引进污染物进入石油,和不适当的存储意味着失去从采取样本之间的石油和天然气在实验室分析。从实验结果可以改变实验室,甚至用户之间的相同设备。循

6、环测试由米歇尔协调所得钱款Cigre显示传播几百个测试在不同的百分比之间相同的样本实验室使用不同的技术。一个可能的原因是气通常校准内部的帮助下准备gas-in-oil标准或气体混合物的实际浓度并不好建立。这可能导致诊断的不确定性结果,尤其是看趋势的气体浓度。在线监控DGA已经开发使用各种技术包括Photo-Acoustic发射光谱学(PAS)与气相色谱(GC)。这些显示器可以进行连续监测至关重要电力变压器、为客户提供警报气体浓度,浓度的变化或气体比率(图1)。图1 典型的输出在线DGA监测系统这些监控最重要的方面是他们一致的和可重复的结果趋势分析可以应用。系统还内置警报可以用来提醒用户的高水平

7、的气体浓度和浓度、rates-of-change关键比率的变化。DGA的发展多领域的开发工作正在进行。还有其他的液体比矿物油被用于变压器绝缘系统,如硅胶油、合成酯类和最近,蔬菜类油。在这些绝缘气体处理系统的机制尚未建立,但工作正在进行开发不同的故障类型的诊断。因为包含这些类型的变压器冷却液体的人口一直相对较小,他们通常被忽视了在DGA诊断领域。现在,矿物油的预测减少可用性,其他液体正在认真考虑替代变压器绝缘媒体。硅酮油和其他合成酯已使用多年,尤其是在应用低火灾风险是必需的。他们可以在正常的温度高于传统的矿物油/纸绝缘系统,特别是如果使用诺梅克斯等合成固体绝缘。这意味着正常的温度限制并不适用于这

8、些系统和更高的温度可以容忍变压器之前被认为是在一个“错误”状态。植物的生存能力,建立了变压器绝缘油,虽然仍有持续工作之前需要这种类型的油可以在所有应用程序完全取代矿物油。这项工作背后的主要驱动力是规定的数量已经生效,避免由矿物油污染地面。这就迫使许多公用事业和用户制定昂贵的过程和系统,以防止泄漏的矿物油进入生态系统。植物油是生物可降解,不需要这样严厉的限制,从而为用户提供一个潜在的成本节约石油。其他transformer-related设备,在很大程度上被忽视了在过去是有载tapchanger电网diverters或分流器选择器相结合。真空瓶LTC应该使用传统的DGA诊断分析,因为没有灭弧应该

9、发生在石油。在充油的diverters,普遍认为,因为灭弧是发生在石油,大量的故障气体产生,因此不能应用传统DGA诊断。在tapchanger diverters,可能有多达50000 ppm的乙炔和大量的其他气体。高水平的气体已经创建了实验室和监测设备的问题,使用气相色谱法(GC)技术,由于高水平的气体tapchanger石油污染GC设备和至少要花费一天的清除设备带回状态,以非常低的气体浓度测量可以重新开始。因此,实验室一直不愿分析tapchanger石油,除非他们有设备,致力于高水平的气体。这导致了缺乏tapchanger石油分析和信息是另一个原因,tapchanger诊断一直发展缓慢。使

10、用photo-acoustic光谱学(PAS)可以样品气体浓度高,气体浓度低的连续样本,与短(不到一小时)清除时间之间的样本。PAS技术已经被开发出来,它允许较低的变压器样品气体浓度和高浓度tapchanger样品后立即分析,只使用环境空气作为冲洗介质。近年来,tapchanger石油受到各方的调查分析。米歇尔所得钱款最近发表了一份所得钱款的充油的LTC三角形的5,和其他组织也被调查有载tapchanger分析基于比率,而不是离散的气体浓度6。石油分析变压器抽头兑换商的条件评价条件评估研究进行了3三个阶段,400千伏GSU变压器,通过DGA和粒子含量的油分流开关。DGA分析了两种方法:光声发射

11、光谱学和实验室气相色谱法(GC)。粒子被分为五个尺寸范围:5 - 15m,15- 25m,25 - 50m,50 - 100mm和> 100。不幸的是,实验室无法分析粒子在3 - 5m,估计是非常重要的碳在石油的存在。粒子的内容,按大小排序,表1所示DGA和水含量结果如表2所示。像预期的那样在这种类型的抽头转换开关(电网中的类型RIII -1200 y - 123 c),DGA结果表明一些放电活动。更详细的调查表明,分流开关变压器1 a和1 b,尽管大大量的溶解气体,气体模式关联到一个正常的状态。是由于放电活动正常的抽头转换开关操作。然而,转换开关1 x有不同的模式说明热缺陷相关的存在灭

12、弧的活动。IEEE7认为过热的可能转换开关接触,如果“弧”气体,的总和百分比,小于“热”的总和气体,如图2所示。表1 粒子的成分表2 溶解气体分析和水含量的结果图2 确定转换开关接触恶化的可能性据传输X的读数,比率“弧”和“热”气体之间的三个分流开关是以下(表3)。表3 比率之间的“弧”和“热”气体这意味着接触转换开关的恶化1 x应该基于溶解气体分析结果。此外,EPRI8建议考虑以下关键比率:FR=C2H2+H2 CH4 +C2H6+C2H4 +C2H2+CO+H2 (1)R1=CH4 +C2H6+C2H4 CH4 +C2H6+C2H4 +C2H2 (2)R2=CH4 +C2H6+C2H4 C

13、2H2 (3)R3=C2H4 C2H2 (4)解释与标准:表4 解释标准接触过热再次,分流开关变压器1 a和1 b的在正常操作条件下,但转换开关变压器1 x需要注意根据比率FR,R2R3和有明确关系恶化的症状根据比率R1。粒子的内容三个分流开关上面的表1中给出。所有三个变形金刚包含大量的粒子在5 - 15m,表明一些石油“炼焦”发生。这可以证实了变压器油物理方面差异1 x转换开关和变压器1 x主油箱的油(图3)。当变压器之间的比较结果1 x和变形金刚1 a和1 b,可以看出变压器1 x粒子含量远远高于其他两个变形金刚在更大的规模范围。这个可以联系到机械恶化的转换开关接触变压器1 x。图3。物理

14、方面的石油转换开关(上图)和变压器1 x的主要坦克(下降)结论新的变压器监测传感器和系统正在开发中,带到市场。这些系统给用户健康信息的变压器,可以计划和昂贵,维护计划外中断在大多数情况下是可以避免的。在线监测可以警告用户快速发展在变压器故障及其配件,从而避免灾难性的失败和变压器的损耗。监控系统可以用于诊断故障并确定应采取什么行动离开服务的变压器,删除它整修或更换。溶解气体分析监测系统提供了一个良好的基础,因为它能给一般变压器的健康。其他参数可以与DGA为用户提供关于变压器的状态的详细信息。溶解气体分析和粒子污染含量用于诊断的条件3三相GSU变压器。结果显示故障状态的转换开关1 x变压器。这种情

15、况与异常高能耗散,从而导致加速老化和分解油与大量的碳颗粒的形成。加热异常可能是由于接触表面污染油的老化和氧化产品,形成蛀牙和凹陷的接触工作表面,减少压力瞬态电阻的活动交往,增加固定联系人。参考文献1IEC 60599 -矿物质油浸设备service-interpretation溶解和自由气体分析。日内瓦2IEEE指南解释气体生成的油浸式变压器、IEEE Std c57.104 - 2008。3。Moelmann,B。Pahlavanpour,新准则解释充油中溶解气体分析的变压器、号# 186,1999年10月4CIGRE。电源变压器的生活管理技术。227年技术手册。2003年6月巴黎。5 M. Duval.负载的所得钱款三角形兑换商,non-mineral油和低温在变压器故障。IEEE