更新更新時(shí)間:2010-11-19
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變壓器絕緣材料產(chǎn)生的氣體組分
油和固體絕緣材料在電或熱的作用下分解產(chǎn)生的各種氣體中,對(duì)判斷故障有價(jià)值的氣體有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常運(yùn)行的老化過(guò)程產(chǎn)生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳。在油紙絕緣存在局部放電時(shí),油裂解產(chǎn)生的氣體主要是氫和甲烷。在故障溫度高于正常運(yùn)行溫度不多時(shí),產(chǎn)生的氣體主要是甲烷。隨著故障溫度的升高,乙烯和乙烷逐漸成為主要特征。在溫度高于1 000℃時(shí),例如在電弧弧道溫度(3 000℃以上)的作用下,油裂解產(chǎn)生和氣體中含有較多的乙炔。如果故障涉及到固體絕緣材料時(shí),會(huì)產(chǎn)生較多的一氧化碳和二氧化碳。
絕緣油和絕緣材料在不同溫度和能量作用下主要產(chǎn)生的氣體組分,歸納如下:
?。保┰冢保矗啊嬉韵聲r(shí)有蒸發(fā)汽化和較緩慢的氧化。
?。玻┙^緣油在140℃到500℃時(shí)油分解主要產(chǎn)生烷類(lèi)氣體,其中主要是甲烷和乙烷,隨溫度的升高(500℃以上)油分解急劇地增加,其中烯烴和氫增加較快,乙烯尤為顯著,而溫度(約800℃左右)更高時(shí),還會(huì)產(chǎn)生乙炔氣體。
?。常┯椭写嬖陔娀r(shí)(溫度超過(guò)1 000℃,使油裂解的氣體大部分是乙炔和氫氣,并有一定的甲烷和乙烯等。
?。矗┰O(shè)備在運(yùn)行中,由于負(fù)荷變化所引起的熱脹和冷縮,用泵循環(huán)油所引起的湍流,以及鐵芯的磁滯伸縮效應(yīng)所引起的機(jī)械振動(dòng)等,都會(huì)導(dǎo)致形成空穴和油釋放溶解氣體。如果產(chǎn)生的氣泡集在設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)的高電壓應(yīng)力區(qū)域內(nèi),在較高電場(chǎng)下會(huì)引起氣隙放電(一般稱(chēng)為局部放電),而放電本身又能進(jìn)一步引起油的分解和附近的固體絕緣材料的分解,而產(chǎn)生氣體,這些氣體在電應(yīng)力作用下會(huì)更有利于放電產(chǎn)生氣體。這種放電使油分解產(chǎn)生的氣體主要是氫和少量甲烷氣體。
5)固體絕緣材料,在較低溫度(140℃以下)長(zhǎng)期加熱時(shí),將逐漸地老化變質(zhì)產(chǎn)生氣體,其中主要是一氧化碳和二氧化碳,且后者是主要成分。
?。叮┕腆w絕緣材料在高于200℃作用下,除產(chǎn)生碳的氧化物之外,還分解有氫、烴類(lèi)氣體,溫度不同,一氧化碳和二氧化碳的比值有所不同,這一比值在低溫時(shí)小而高溫時(shí)大。
?。罚╄F鋼等金屬材料起催化作用,水與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。此外,奧氏不銹鋼材能儲(chǔ)藏氫,與絕緣油接觸釋放出來(lái)溶解于油中。
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