电气设备局部过热故障的模拟试验及检测系统

GIS(gas insulated switchgear)和GIL(gas insulated line)是电力工程中重要的气体绝缘输电装备。局部过热是这类设备典型故障之一。为了研究GIS/GIL装备内局部过热缺陷引发绝缘气体或气固绝缘系统的老化分解现象,本文试制了基于比例-积分-微分控制的局部过热故障模拟试验及检测系统,实现了局部过热温度自动测控、功率实测和气体分解产物检测。本系统模拟最大发热功率接近800W,与实际设备局部发热功率相当;局部高温可达660℃,满足模拟金属导体部件发热损坏的要求;系统具有良好的温度测控能力,400℃时波动值不大于±1℃,625℃时波动值不大于±5℃;发热模块输入电压、电流波动范围不超过±1%,功率波动范围不大于±1.5%。同时通过625℃时C4F7N/CO2气体分解、涉及环氧树脂的气固分解以及400℃时SF6/N2的分解试验,验证了该系统适用于纯气体和气固绝缘系统的局部过热故障模拟。相比于现有研究成果,本系统在故障元件表面温度测控和发热功率等方面具有较大改进,模拟效果更接近气体绝缘装备的实际故障状况。     

基于油色谱分析的变压器故障在线预测方法

电力变压器是电力系统中的关键设备之一,变压器故障可能会造成长时间的供电中断.因此,尽早发现变压器故障具有重要的意义.介绍了能够在线监测变压器油中H2, CO, CH4, C2H4, C2H2, C2H6等6种气体在线监测装置的基本结构.根据油中各溶解气体的在线监测数据,采用灰色预测技术建立了灰色预测模型,并利用BPNN进行变压器的故障预测.该方法能够有效地预测未来时刻变压器油中溶解气体的浓度、诊断变压器在未来时刻的绝缘状况.现场运行结果表明,该方法能够满足工程实际的需要.     

基于油中溶解气体分析的变压器绝缘故障模糊诊断及应用

变压器绝缘故障诊断问题是电力系统维护中的关键问题,常用的故障诊断方法一般是基于油中溶解气体分析法的。重点介绍了基于油中溶解气体分析的一种新方法,即变压器绝缘故障模糊诊断法,在分析一般故障诊断方法优缺点的基础上,根据实例验证了将模糊诊断法应用于电力变压器绝缘故障诊断的可行性。     

油纸绝缘溶解气体和DP值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明：CO和CH4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45天为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

油纸绝缘溶解气体和聚合度值的特征量提取及关系研究

CO和CH4是油浸式变压器的油纸绝缘劣化期间重要产物,DP值是纸劣化程度的直观量度,对它们进行综合研究在评估变压器内绝缘老化有极其显著作用。为研究特征气体和DP值的关系,在实验室中制备纸样品,开展色谱试验,得出特征气体CO和CH_4随老化时间的增减情况;对纸样品进行DP值测试得出它在加速老化情况下的变化;提出不同老化特征量,得出溶解气体和DP值之间拟合的函数关系;结果表明:CO和CH_4含量随老化时间加大不断增多,随温度不断上升其幅值也在逐渐变大;提取老化时间为10、20、30、45 d为特征参量,得出不同温度下DP值随CO、CH4含量变化的函数关系;为诊断油纸绝缘的老化情况提供一种新方法。     

植物与矿物绝缘油热故障产气差异性分析

为研究不同种类绝缘油在热故障下油中溶解气体差异,对山茶籽绝缘油、FR3绝缘油、25#矿物绝缘油及油纸绝缘体系进行了90～250℃及300～800℃模拟变压器热故障试验,使用色谱法分析了热故障下油中溶解气体,得到相应气体组分、百分含量同热故障温度的对应关系。实验表明,热故障下山茶籽绝缘油的主要溶解气体为H₂与C₂H₆,FR3绝缘油为C₂H₆;矿物绝缘油低温（<300℃）热故障下为H₂与CH₄,中、高温（≥300℃）热故障下为CH₄与C₂H₄。植物绝缘油与矿物绝缘油热故障特征气体的差异表明,在变压器故障诊断中应根据绝缘油类型建立适用的油中溶解气体分析方法。     

基于人工免疫系统的GIS故障监测研究

气体分析技术是诊断SF6电器设备内部状况的有力工具。我们研究了一种人工免疫算法，用于气体绝缘组合电器（GIS）故障监测。该算法构造了一组可监测GIS工作过程中的任何异常的故障监测器。实验证明，此算法能有效地对GIS知和未可预知的故障样本进行及时探知，具有较高的检测准确率。     

气体绝缘组合电器(GIS)典型绝缘缺陷的局部放电模型研究

GIS简称气体绝缘组合电器设备,此设备具有较强特性,并且占地面积相对较小,能够有效保证特高压电网的稳定运行,因此,GIS配电装置一经推出便被广泛应用至特高压电网运行过程中。但就国内外GIS维护现状分析,影响GIS设备稳定运行的主要原因即为绝缘故障。在GIS出现绝缘故障期间,电网将出现局部放电现象,此现象不但影响GIS运行,还对电网安全性造成影响。该文即针对气体绝缘组合电气进行分析,并以实验形式探究GIS设备典型剧院缺陷模型。以解决GIS设备出现局部放电现象。     

植物绝缘油击穿放电故障特征气体分析

对山茶籽植物绝缘油和矿物绝缘油两种变压器用油进行击穿放电故障试验,采用油中溶解气体分析方法测量并分析两种绝缘油放电故障所产生的油中溶解气体,分析并对比两种绝缘油纯油及油纸击穿产生气体的种类及百分含量。结果表明:两种绝缘油在击穿故障后均产生H_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6、C_2H_2、CO及CO_2这7种特征气体;随击穿故障次数的增加,植物绝缘油中溶解气体总量呈增加趋势,并且山茶籽植物绝缘油中CO和CO_2溶解气体含量大于矿物绝缘油;在两种绝缘油中,C_2H_2的含量在总烃中始终是最高的,这说明与矿物油相同,C_2H_2是山茶籽植物绝缘油电击穿故障的主要特征气体。     

基于油中溶解气体在线监测的变压器故障动态预警方法分析

目前,我国110kV及以上等级的大型电力变压器主要采用油纸绝缘结构,变压器油同时承担着绝缘介质和冷却媒质的作用,是油浸式变压器的重要组成部分.变压器油中包含70％的变压器故障信息,对油中溶解气体进行色谱分析是常用有效的一种变压器故障诊断方法.通过总结利用变压器油中溶解气体进行故障诊断的两大类经典方法,在此基础上分析并提...     

一起GIS组合电器拒动事故的原因分析与处理

某电厂220kV开关站的主变压器220kV侧安装SF6气体绝缘金属全封闭组合电器(Gas Insulated Switch,GIS)发生一起开关拒动事故,描述了开关拒动故障的具体情况,分析了故障的产生原因,并提出有效的故障处理方法。     

排气分析仪用于汽车故障诊断

介绍了用排气分析仪监测汽车尾气排放污染物中的有害气体一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)、以检测数值来确定汽车发动的故障原因及故障部位的方法。     

加权模糊聚类及其在电力变压器故障诊断中的应用

理论分析和实践表明,电力变压器绝缘故障与油中特征气体组分含量及特征气体组分比值密切相关.融合上述两类信息,对充油电力变压器DGA数据进行分析,提出针对特征气体组分含量和组分比值的规格化及提升与压缩数据处理方法,使用权值表示各类数据对于故障划分的相对重要程度,完成故障聚类,并设计出一种加权模糊聚类算法,该算法可实现故障聚类,计算故障聚类原型,完成权值的计算和优化.     

GC-FTIR技术在六氟化硫气体分解产物分析中的应用

对六氟化硫气体分解产物的组成及其浓度进行及时地分析和测定与六氟化硫设备安全运行密切相关。应用气相色谱——傅里叶变换红外光谱联用技术,将六氟化硫分解气体通过气相色谱技术进行组分分离,再经红外光谱仪对分离组分进行定性分析,对谱图进行多次的差谱处理,检索相关谱图并确定气体的成分,生成了红外频谱官能团吸收强度气相色谱保留时间的三维图谱。通过单一气体分析和现场实测表明,该技术能够对分解气体组分进行定性和定量分析,利用气体组分浓度判断设备的故障情况和实际故障情况十分吻合,证明该方法可用于气体绝缘组合电器故障诊断。     

GC FTIR技术在六氟化硫气体分解产物分析中的应用

对六氟化硫气体分解产物的组成及其浓度进行及时地分析和测定与六氟化硫设备安全运行密切相关。应用气相色谱——傅里叶变换红外光谱联用技术,将六氟化硫分解气体通过气相色谱技术进行组分分离,再经红外光谱仪对分离组分进行定性分析,对谱图进行多次的差谱处理,检索相关谱图并确定气体的成分,生成了红外频谱官能团吸收强度气相色谱保留时间的三维图谱。通过单一气体分析和现场实测表明,该技术能够对分解气体组分进行定性和定量分析,利用气体组分浓度判断设备的故障情况和实际故障情况十分吻合,证明该方法可用于气体绝缘组合电器故障诊断。     

从尾气排放分析汽车发动机的故障

汽车发动机工作时会产生HC、CO、NOX等有害气体,不同工况下将有不同成份的尾气排放,通过分析尾气中的HC、CO、NOX等成份比例,可以为快速分析发动机故障提供便捷的途径.通过实车故障案例分析,证明通过尾气检测来分析发动机故障是切实可行的.     

基于遗传编程判别函数法在电力变压器绝缘故障诊断中的应用

基于遗传编程(GP),提出了一种用于电力变压器绝缘故障诊断的判别函数法.该方法结合变压器油中溶解气体含量,利用GP算法的树状结构特点和模拟自然进化理论的全局寻优机制,自动从训练样本中学习到代表输入特征向量与对应故障类型之间关系的判别函数,以函数值的正负表示不同的故障类别.为了验证该方法的有效性,建立了变压器分层故障诊断模型,采用多个判别函数的方式逐步判别变压器绝缘故障的类型.与常规的三比值法、BP神经网络方法相比较表明,该方法提高了变压器绝缘故障诊断的正确率,具有良好的诊断效果.     

双通道气相色谱-脉冲氦离子化检测器对SF_6电力设备中17种气体组分的检测

基于SF6等气体组分分析在电气设备故障/缺陷诊断中的显著作用,采用双通道气相色谱-脉冲氦离子化检测器(GC-PDHID)建立了SF6电力设备中17种常见的气体组分(CO、CF4、CH4、CO2、C2F6、C2H2、COS、C2H4、C2H8、H2S、SO2F2、C3F8、C3H6、C3H8、CS2、SO2、S2OF10)的定性定量分析方法。结果发现,通过采用双通道气相色谱的方法将不同的气体组分切换到由0.5 nm柱和Poropak Q柱组成的通道A以及由HP-5毛细管柱组成的通道B,17种气体中除了C2H4与C2H6、C3H6与C3H8无法分离外,其余各组分均得到的良好的分离。同时,PDHID对这17种气体进行检测,结果表明,17种气体的峰面积的相对标准偏差(RSD)小于7%,检出限(LOD)为10-8(SO2F2)~10-6(CO2)。该方法重现性好,灵敏度高,适用于对该15种气体进行定性定量分析。用以上的方法对气体绝缘开关设备(GIS)中气体组分进行分析,检测到N2、O2、CO2、CF4、SO2、SO2F2等。其中,SO2和SO2F2的检出说明该GIS设备内可能发生了火花放电。     

通过变压器油色谱分析对其故障进行诊断

电力变压器是电力系统中最关键的设备之一,因此,对运行中的变压器等充油设备内部故障进行在线监测极其重要。经长期的实践证明,在所有绝缘监督手段中,油中溶解气体气相色谱分析诊断变压器等充油电气设备故障是最有效最灵敏的方法。通过色谱分析结果中的特征气体,来判断设备内部可能存在的故障类型,结合其它电气试验和设备运行工况进一步确定故障部位、产生的原因,可以使得检修工作有的放矢。     

变压器绝缘材料老化判断的方法探讨

变压器绝缘材料主要用途是对通电导体之间进行绝缘隔离。在变压器中,绝缘材料不仅仅起到绝缘的作用,还起到散热、固定、保护、防潮等作用,是变压器的重要组成部分。如今大型变压器通常选择油纸作为绝缘材料,油纸的主要成分有纸板、绝缘纸和绝缘油,油纸的构成比较简单。绝缘材料的使用程度标志着变压器的使用寿命,该文探讨了造成变压器绝缘材料老化的原因,详细介绍了绝缘材料在老化分解过程中产气（CO、CO2）及糠醛的现象,并且主要探讨了应用测量气体、糠醛含量的具体方法来检测变压器绝缘材料的老化程度。