８５２高电压技术
３
局部放电发展过程中油中溶解气体变化
特性
在局部放电过程中，在不断电的情况下，不同的时刻取油样（放电前期每隔０．５ｈ取一次油样，后期每隔ｌ～２ｈ取一次油样），然后对油样做色谱分析，分析局部放电发展过程中油中气体组分及其气体体积分数的变化情况，找出典型缺陷局部放电发展过程中油中溶解气体的变化特性。
为了确定气体在油中溶解平衡时间，对变压器气隙放电模型施加电压１３ｋＶ，持续加压时间ｌ
ｈ
后，断开电源，保持油体循环，然后每隔２０ｒａｉｎ取油样，分析油中溶解气体的变化特性。图５为几种主要气体溶解平衡曲线，从图中可以看出，Ｈｚ随放置时间的加长，气体有减少的趋势，但是变化幅值不大；其它几种特征气体随放置时间变化微弱，说明模拟变压器油箱循环系统较好，气体在油中能够较均匀的溶解，模拟油箱溶解平衡性高。
表２为不同放电时间油纸气隙放电的气体体积分数，在放电开始阶段产生主要气体为Ｈ。、ＣＨ；和Ｃ０，其次是Ｃ：Ｈ。，而Ｃ：Ｈ；和Ｃ。Ｈ：产生量较小。随着放电时间的增长，每种气体的所占组分不同，放
电０．５ｈ时Ｈ：占氢烃的６４％，放电２ｈ时Ｈ。占氢
烃的６７．１％，放电４ｈ时Ｈ２占氢烃的６７．９％，放电
６
ｈ时Ｈ：占氢烃的６７．２％；放电０．５ｈ时ＣＨ。占烃
类气体的５６．１％，放电２ｈ时ＣＨ。占烃类气体的
６８．８％，放电４ｈ时ＣＨ。占烃类气体的６７．６％，放电６ｈ时ＣＨ。占烃类气体的６７．５％。随着放电时
间的增加，氢气占氢烃的比例略微增加，占６５％以上。ＣＨ。占烃类气体的比例基本不变，约为
６７．５％。
图６是油纸气隙放电所产生的气体体积分数随时间变化曲线。从图中可以看出放电２～３ｈ以后Ｈ：和ＣＨ。体积分数增加较小，ＣＯ体积分数保持稳定的速率增加，Ｃ：Ｈ。、Ｃ：Ｈ。和Ｃ：Ｈ。随放电时间增长变化较小。Ｃ：Ｈ。和Ｃ：Ｈ。是在较高温度或高能量放电的条件下产生的，由于放电只对纸板里面的气隙放电，没有引起油纸的进一步劣化，所以随着放电时间的增长，Ｃ：Ｈ。和Ｃ：Ｈ。两种气体变化很小。所以油纸绝缘气隙放电的特征气体为Ｈ。、ＣＨ。和ＣＯ，这也与运行变压器低能量放电的产气规律相符合‘３。。
仅依靠分析结果的绝对值难以对故障的严重程度做出正确判断，必须根据产气速率的考察来诊断故障的发展趋势。绝对产气速率表示法能直接反映出故障性质和发展程度，包括故障源的功率、温度和
万方数据
８
７岬
２６、
籁５求鼷４蛙３投扩
２
●
ＯＯ
２０
４０
６０
８０
１００
１２０
１４０
ｔ｜ｒａｉｎ
图５气体溶解平衡曲线
Ｆｉｇ．５
Ｂａｌａｎｃｅａｂｌｅ
ｃｕｒｖｅ
ｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｇａｓ
表２不同放电时间油纸气隙放电的气体体积分数
Ｔａｂ．２
Ｇａｓ
ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏｆｏｉｌｐａｐｅｒａｉｒ－ｇａｐｄｉｓｃｈａｒｇｅ
ａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｉｍｅｓ
时间／ｈ
Ｈ２ＣＯ
ＣＨ４Ｃ２Ｈ４Ｃ２Ｈ６Ｃ２Ｈｚ
０．５３．０４２．５８０．９６０．２８０．３１０．１６１５．２８
３．４５
１．６８０．２９０．３４０．１８２６．０２
４．７２Ｚ．０３
０．３１０．４２０．１９３６．６８５．７６
２．２４
０．３４０．５１０．２１４７．２６６．８２２．３２
０．３５０．５３０．２３６
７．５３
９．２４
２．４８
０．３７
０．５８
０．２４
面积等。绝对产气速率是每单位运行时间内产生某种气体的平均值，即
ｒａ＝学。
．㈣
次取样时间间隔中的运行时间。由式（１）计算得到图７分别为特征气体Ｈｚ、ＣＨ。和ＣＯ的绝对产ｈ以后Ｈ。和ＣＨ。绝对产气速率下降到一个较小的值，随后保时间的发展，ＣＯ绝对产气速率是先下降再保持平式中，ｒ。为绝对产气速率，ｍＬ／ｄ；Ｃ。。为第二次取样测得油中组分ｉ的气体体积分数，１０～；Ｃｉ，为第一次取样测得油中组分ｉ的气体体积分数，１０一；Ａｔ二局部放电所产生气体的绝对产气速率，然后经过二次曲线拟合得到气体绝对产气速率变化规律。
气速率变化曲线图。Ｈｚ和ＣＨ；的绝对产气速率随放电时间增长，呈下降的趋势，放电２～３持平稳。放电前期ＣＯ绝对产气速率比较高，随着稳的趋势。ＣＯ主要由固体绝缘纸板放电产生，从实验后取出的纸板可以看到与电极接触的部分有炭化的痕迹，放电起始阶段电极与纸板接触有树枝状放电，所以尽管放电电压不高，ＣＯ还是保持一定的速率平稳增长。