[发明专利]应用油中特征气体参量辨识混合绝缘油变压器故障的方法

说明书

本发明涉及一种应用油中特征气体参量辨识混合绝缘油变压器故障的方法，属于变压器技术领域。该方法为：分析混合绝缘油及其油纸绝缘体系不同程度过热故障对应的特征气体变化行为；分析混合绝缘油及其油纸绝缘体系不同类型放电故障对应的特征气体变化行为；确定用于混合绝缘油及其油纸绝缘体系故障判断的特征气体组合参量；构建特征气体组合参量的五边形诊断模型；验证混合绝缘油变压器故障辨识方法的有效性。本发明可对混合绝缘油变压器中过热故障、局部放电故障、绝缘油击穿放电故障和绝缘纸/纸板击穿故障进行有效判断，故障诊断准确率高，弥补了已有方法仅适用于矿物油变压器、天然酯或合成酯变压器的不足。

技术领域

本发明属于变压器技术领域，涉及应用油中特征气体参量辨识混合绝缘油变压器故障的方法。

背景技术

混合绝缘油是由矿物油和天然酯(合成酯、改性天然酯)按一定配比所组成，具备统筹兼顾矿物油和酯类油优缺点的独特优势。近年来，多国科研学者对矿物油和酯类油的复配配方及复配而成的二元混合油(矿物油+天然酯、矿物油+合成酯)的基础理化参数、交流或直流击穿电压、延缓绝缘纸热老化的性能开展了大量研究，结果表明，各种最佳配比的二元混合绝缘油的交流或直流击穿电压、延缓绝缘纸热老化和防火的性能均得到提升。2007年，重庆大学团队首次采用天然酯与矿物油复配的方式，制备得到了新型混合绝缘油，该混合油的主要理化、电气性能良好。2019年，重庆大学研制成功一种新型三元混合绝缘油，该三元混合绝缘油性能满足GB 2536-2011标准的要求。与目前广泛应用的矿物油相比，其具有更高的工频击穿电压、更好的防火性能和更优良的热性能，且能显著延缓纤维素绝缘纸/纸板的老化。目前，应用混合绝缘油的10kV和35kV变压器已挂网运行。

变压器在运行的过程中会受到热、电和机械应力的作用，导致变压器出现过热故障或放电故障，致使绝缘油和绝缘纸出现一定程度的分解，产生低分子烃类(包括CH₄、C₂H₄、C₂H₆和C₂H₂)、H₂、CO和CO₂等气体溶解于油中，形成油中溶解气体并通过扩散作用分布开来。过热故障包括低温热故障(t300℃)、中温热故障(300℃t700℃)和高温热故障(t700℃)，放电故障包括局部放电故障、低能量放电故障和高能量放电故障。根据不同故障类型下产生的气体种类及含量的不同，可采用DGA(油中溶解气体分析)方法对故障进行判断和分类。国外发布的IEC 60599:2015《Mineral oil-filled electrical equipment inservice–Guidance on the interpretation of dissolved and free gases analysis》为应用油中溶解气体分析矿物油变压器故障提供指导；CIGRE technical brochures TB443《DGA in non-mineral oils and load tap changers and improved DGA diagnosiscriteria》对非矿物油变压器及转换开关装置提供改进的DGA条件；IEEE Std C57.155-2014《IEEE Guide for Interpretation of Gases Generated in Natural Ester andSynthetic Ester-Immersed Transformers》为天然酯及合成酯变压器中溶解气体分析提供理论和方法指导。国内针对矿物油变压器提出的DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》已成熟应用。但目前尚未制定应用油中溶解气体进行混合绝缘油变压器故障判定的准则。

发明内容