DL／T 984-2018标准规范下载简介

DL／T 984-2018 油浸式变压器绝缘老化判断导则.pdf

表C.4C相线圈绝缘聚合度

表C.5线饼不同幅向位置匝绝缘聚合度

临海高等级公路沉降观测施工方案表C.6线圈不同轴向位置匝绝缘聚合度

表 C.7不同相的对应部位匝绝缘聚合度

a）从油中糠醛和聚合度的测试结果来看，该变压器应属非正常老化（因比同龄设备老化程度更严 重），但从运行情况分析，并非因超过铭牌出力等因素使运行温度过高而引起。从油中气体监测 和吊检后剖析可知，该变压器并不存在因局部高温引起局部绝缘过热老化的情况。因此，可能 是因绝缘含水量过高而导致的加速老化，且因为是升压变压器，变压器经常处于较大的负载下 运行，使纤维素在电场和温度的作用下因水解作用的加速裂解（运行后期H含量升高、油中含 水量较高也可说明）。 6 由于上述老化作用因素分布是比较均匀的，因而各不同部位老化程度的差异仍然与变压器各部 位运行温度的分布有关，从测试结果看，具有以下一些规律： 1）随着变压器运行温度由下部至上部逐渐升高，匝绝缘的聚合度由下至上逐渐下降。 2）高压Ⅱ线圈布置在内，高压I线圈在外部，内部老化比外部略严重一些，但差别不大。低 压线圈（设计不同）的老化程度比高压线圈严重。 3 线圈轴向中部靠近B相一侧的匝绝缘比旁轭一侧的聚合度略低，可能与靠近旁轭一侧的油 温偏低有关，也可能与导向油流的差异有关，就数值上的差别还难以说明其规律性，且同 饼线圈不同幅向位置上的匝绝缘老化情况应视为无差别。 4）线圈匝绝缘的聚合度低于线饼间垫块的聚合度；上部垫块的聚合度低于下部垫块，但均低 于围屏的聚合度。从该变压器的测试结果可知，引线与匝绝缘的聚合度比较相近，但由于 引线受电流密度的设计（差别较大）和受绝缘油性能的影响关系较大，因而不能说明具有 普遍性。 c）鉴于通常变压器测试绝缘聚合度时，以垫块、围屏纸板和引线绝缘作为判据样品，因此本标准 推荐聚合度的判断指标并非指匝间绝缘的聚合度。虽然匝绝缘的聚合度更低，但从运行经验来 看，纤维素绝缘纸的降解，对电气强度的影响不是直接的（炭化除外），直接是机械强度的丧失， 是否在运行中损坏，还受外部因素的影响，这就是老化程度相同的变压器不一定同时损坏的原 因。引线绝缘的聚合度作为参考值，还是有意义的（见5.1.2）。

表C.8油中糖醛测试结果

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表C9油中气体测试结果

由表C.8和表C.9可知，油中气体总烃含量并不高，但CO、CO2值及增长率均很高，且COz/CO值 很大。在事故前的1个月～2个月CO的产气速率在1000mL/d以上，COz的产气速率超过25000mL/d。 与运行年限相近的变压器比较，油中糠醛含量也远远大于0.2mg/L左右的注意值。 1992年6月11日正常运行中主变压器轻重瓦斯动作、防爆筒喷油。吊检发现：故障发生在A相低 压线圈下数第3段至第4段，最外一组数根导线烧熔；单半螺旋结构的低压线圈设计的1.5mm油道已全 部堵塞，4.5mm油道仅能插入1.4mm纸条；低压线圈上下端1段～5段绝缘均有烧焦痕迹，并有露铝现 象，导线段间绝缘纸均有炭化或深度老化情况。 事故原因是由于油道堵塞、冷却油流受阻，引起长时间低温过热，使低压线圈绝缘加速老化。经实 际不到10年的运行时间，使匝（段）间绝缘脆裂甚至炭化，在电磁振动下绝缘性能破坏，形成短路环流 而烧损。

图C.1变压器低压绕组与中压绕组间主绝缘结构

C.4.1PDC特征参量的提取

本次实验中，PDC测试中直流电压设置为U。=200V，极化与去极化时间均为T。=5000s。根据E.3.1 中介绍的方法提取了三相变压器的时域介质响应特征参量，由于没有该组变压器的时域介质响应历史测 试数据，无法进行变压器自身绝缘状态发展趋势的纵向对比，以下仅对A、B、C三相变压器的时域介质 响应参量进行横向对比分析，如表C.10所示。

表C.10某500kV变电站2号主变压器时域介质响应参量

对比2号主变压器的三相绕组测试结果可以看出，在复合绝缘电导率、绝缘纸电导率和绝缘油电导率 3个特征参数中，B相绕组的值最低，说明其绝缘状态相对A和C相处于更好的状态

.2FDS特征曲线的提

图C.2A相变压器纸板与实验室内水分含量为0.76%的绝缘纸板tans（m

压器纸板与实验室内水分含量为0.76%的绝缘纸

图C.4C相变压器纸板与实验室内水分含量为1.2%的绝缘纸板tano（の）频域谱对比

于测定具有纤维绝缘材料的充油电气设备内部

附录D （资料性附录） 绝缘油中丙酮含量分析测定方法

a）丙酮，分析纯。 b） 标准丙酮油贮备液：准确称取0.1000g丙酮于100mL容量瓶中，加入不含丙酮的新变压器油至 刻度，摇匀。此溶液含1000mg/L丙酮。 标准丙酮油稀释液I：准确移取标准丙酮油贮备液10.00mL于100mL容量瓶中，加入不含丙酮 的新变压器油至刻度，摇匀。此溶液含100mg/L丙酮。 d 标准丙酮油稀释液Ⅱ：准确移取标准丙酮油稀释液I10.00mL于100mL容量瓶中，加入不含丙 酮的新变压器油至刻度，摇匀。此溶液含10mg/L丙酮

a) 气相色谱仪。 b) 色谱工作站。 c) 25mL具塞顶空瓶。 d) 恒温水浴。 e）ImL注射器

（30mx0.25mm，0.25μm）。 b） 柱温：45℃。 c） 进样口温度：180℃。 d） 载气：高纯氮气（99.999%），流量为1.5mL/min。 e） 检测器：氢焰离子化检测器（FID），200℃。 f) 氢气（99.999%），流量为40mL/min。 g）空气：400mL/min，经净化、干燥处理。 h）进样量：0.50mL

在6个25mL的空瓶中分别加入标准丙酮油稀释液IⅡ0.75mL、1.50mL、3.00mL、6.00mL、9.00mL、 12.00mL，再依次分别加入不含丙酮的新变压器油14.25mL、13.50mL、12.00mL、9.00mL、6.00mL、3.00mL， 柠紧带有聚四氟乙烯的瓶盖，充分摇匀。分别置于60℃恒温水浴中，加热平衡30min，期间摇动顶空瓶 3次。分别用1ml注射器迅速抽取顶空气0.50mL注入气相色谱仪，测量峰面积。以丙酮浓度为横坐标， 峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

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于容积为25mL的顶空瓶中加入15.00mL待测变压器油，拧紧带有聚四氟乙烯的瓶盖，置于60C但 温水浴中，加热平衡30min，期间摇动顶空瓶3次。用1mL注射器迅速抽取顶空气0.50mL注入气相色 谱仪，测量峰面积。通过外标法计算出待测变压器油中的丙酮浓度（mg/L)。

以3倍基线噪声所对应待测样品中丙酮的含量（mg/L） 白样品进行测定，测得噪声高度（n）为18。待测样品以浓度（C）为0.532mg/L的丙酮标准样品进行测 定，测得峰高（h）为795。 丙酮的最低检出限按下式计算： 最低检出限=C?3n/h=0.532mg/L×3×18/795=0.036mg/L

回收率计算公式如下： 回收率（%）=（测得总量一基础量）/加入量×100% 平均回收率为101.5%

D.11测定中应注意的问题

实际分析中必须特别注意以下几个问题： a） 油样在采集和运送过程中要密封、低温、避光、防振，以保证样品真实和稳定。 b） 所用定量仪器，如移液管、容量瓶、注射器、顶空瓶等，应尽量选用同一厂家、同一规格的产 品，以减少取样、配样、进样过程中的误差。 c） 顶空瓶的要求：其容积要准确一致，耐压、密封性好，吸附性小。密封垫应用聚四氟乙烯或铝 垫，并且要求材质和规格一致。对一个样品瓶中的顶空气一般只取一次进行色谱分析，重复进 样测定是指同一个样品若干个样品瓶的从头重复，而不是从一个样品瓶中多次取样分析。 d） 抽取顶空气所用注射器的气密性要好。注射器使用前要放在同一水浴的空试管中加热，从顶空 瓶中抽取气体到向色谱仪注这一过程中动作要迅速，以避免气体组成发生变化。 e) 实验条件应采用平衡的原则，即在标准和样品测定时要保持实验条件的一致性（包括方法、仪 器、操作条件等），配制和稀释标准溶液所用的新变压器油应与试样有相同或相似的基质，而且 在使用前一定要检查有无丙酮空白值，必要时要给予扣除。另外，还要检查实验室空气中有无 端空白值

附录E （资料性附录） 介电响应特性测量方法

理化特征参量对老化程度的判断准确性受到变压器滤油的影响，或受到吊罩取样的限制，近年来新 发展的介电响应测试方法具有不吊芯、无损测量等优点。该方法根据介质响应理论对现场油浸式电力变 压器的主绝缘进行介电响应测试，得到变压器主绝缘系统的介电响应特性曲线，然后将该曲线通过变压 器绕组的结构数据归算至单层绝缘纸的介电响应曲线，最后根据该曲线的变化趋势以及由其提取的相关 特征参量进行绝缘状态分析。

E.2测试原理及现场接线原理

介电响应技术主要包括时域回复电压法（RVM）、极化去极化电流法（PDC）及频域法 谱法（FDS)。

E.2.1.1极化去极化电流测试（PDC)

PDC及RVM的测量原理如图E.1a）所示，在被测试品两端施加幅值为U。的直流充电电压对试品进 行极化，则在介质中流过极化电流i；经过充电时间T,时间后，突然短接试品，对试品进行放电，流过 试品的电流突然转向，并产生去极化电流ia。经过T。的放电时间后，再测量试品两端的电压变化，即回

E.2.1.2频域介电谱测试（FDS)

图E.1PDC及RVM测量原理示意图

DS的测量原理如图E.2所示，首先在样品两端施加一个频率可变的正弦电压，测量不同频率 过样品的电流，并根据电压、电流之间的关系计算出被测样品的复电容、复介电常数以及介质 频率的变化规律，即为频域介电谱FDS

E.2.2现场变压器介电响应测试接线方率

图E.3图E.5给出了变压器介电响应测试的现场接线图。需要说明的是，现场接线有两种模式 UST模式（两个测试终端之间都不与地直接相连）和GST模式（两个测试终端之间有一终端与地直接相 连）。UST模式主要应用于变压器绕组之间介电响应的测试，而GST模式主要应用于绕组对外壳的介由

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测试。为了分析变压器绕组之间的绝缘状况，UST模式应用最为广泛。图E.3～图E.5以UST 了变压器绕组介电响应测试接线图。

E.2.2.1两绕组变压器现场接线方案

图E.2FDS测量原理示意图

图E.3两绕组变压器现场接线图

图E.3给出了两绕组变压器的现场接线图，该接线为单通道接线方式，其中被测高低压绕 容为CHL。Output端为高压电极，其作用是在被测变压器上施加一激励电压。CH1端为测量电 是测量高中压绕组之间的电流，

E.2.2.2三绕组变压器现场接线方案

图E.4三绕组变压器现场接线图

图E.4给出了三绕组变压器的现场接线图，该接线为双通道接线方式，其中被测高中 为CHL，被测中低压绕组之间的电容为Cur；Output为高压电极，其作用是在被测变压器上施加一 ；CH1为测量电极，其作用是测量高中压绕组之间的电流；CH2为测量电极，其作用是测量中 电之间的电流。

E.2.2.3带第三绕组的自耦变压器现场接线方

图E.5带第三绕组的自耦变压器现场接线图

绕组与第三绕组之间的电容为Cr。Output为高压电极，其作用是在被测变压器上施加一激励电 为测量电极，其作用是测量高低压绕组与第三绕组之间的电流；CH2为悬空的测量电极。

E.2.3.1PDC测试条件

PDC测试中直流电压设置为U。=200V，为了获得PDC中所携带的绝缘信息，原则上测量时间越长， PDC中获得绝缘信息越丰富，极当测试时间允许时，建议选择极化与去极化时间均为T。=10000s，否则 选择极化与去极化时间均为T.=5000s。

E.2.3.2FDS测试条件

E.3介电响应特征量或特征曲线的提取

E.3.1PDC特征参量的提取

从时域介电响应PDC电流曲线中，可以提取包括绝缘油电导率、绝缘纸电导率、绝缘电阻率，以及 极化指数和吸收比等物理参量用于绝缘特性的分析，时域介电响应特征参数： 对应的计算方法如下： a）油、纸及油纸绝缘的复合电导率、极化电流初始值、极化电流稳定值。根据油纸串联的X模型 （X值为纸筒总厚度与高低压绕组间主绝缘厚度之比，Y值为撑条的总宽度与高低压绕组间主绝 缘平均周长之比），如图E.6所示，则系统的复合电导率（α.）可写成

idc 极化电流稳定值； C样品的几何电容； 一真空下的相对介电常数。 这样，质的直流电导率可通过测量极化电流的直流电导电流计算得到，即 0

。一真空下的相对介电常数。 这样、质的直流电导率可通过测量极化电流的直流电导电流计算得到，即

式中： i(+0)——极化电流初始值。 于是可得出变压器油的电导率公式为

由此，可得出绝缘纸的电导率公式为

图E.6变压器绕组的X模型

到一个稳定的直流分量，也就是直流电导电流，它可表示为

0,=0 i C.U.

i(+0) =C,U.. Eoil

O paper = EX C,U. i

b）60s绝缘电阻（R60s）。60s绝缘电阻（R60s）为加压60s后的样品电阻值，具衣达工 U。

60s Ro = 1.(60) U。

及收比（K）与极化指数（P.I.）。吸收比（K）是加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻的 估助

E.3.2EDS特征曲线的提取

仿铝板效果氟碳涂装施工工艺组织设计P.I. = Rimin ,(600)

2.1利用介电响应仪器采集现场变压器的复电容频域谱： 三绝缘复相对介电常数频域谱， 2.2测试变压器现场实测温度下的绝缘油电导率。 2.3将变压器主绝缘系统的复相对介电常数频域谱和绝缘油的频域介电谱代入变压器主绝缘白

，如图E7所示，得到变压器单层油浸渍绝缘纸板的复相对介电常数频域谱和介质损耗频域递

模型既能反映油纸绝缘的介电响应特性又能直接和变压器主绝缘结构联系起来，被广泛用来诊 断变压器主绝缘系统的状态。当某台变压器的X和Y值确定后，变压器主绝缘系统在温度T下的频域介 电谱即可按照公式（E.11）和公式（E.12）计算得到

E.3.2.4对现场实测温度下得到的单层油浸渍绝缘纸板的介质损耗频域谱与实验室单层油浸渍绝缘纸 板的复相对介电常数频域谱或介质损耗频域谱进行对比分析。图E.8给出了FDS特征曲线提取及变压器 绝缘状态分析流程图

图E.8FDS特征曲线提取及变压器绝缘状态分

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