大型电力能源变压器故障情况及检测新技术研究报告

中国电科院高压所设备室

二○○九年八月故障情况及检测新技术探讨大型电力变压器主要内容一、国家电网公司变压器在运及运行情况变压器在运情况统计表电压等级(kV)台数(台)容量(MVA)2008年2007年同比2008年2007年同比750126666003000360050015021170332425479.4328721.296758.23301961801645855.841285.8457022045704023547694600.2593359.3101240.911013455119671488546947.1440576.35106370.7566178016859540996.3936322.654673.74合计21515190312484176047914432653172142004年～2008年在运变压器容量增长率分布图2008年变压器非停按技术原因统计2008年本体非停原因分布2007变压器非停按技术原因统计2007年本体非停原因分布2008年变压器跳闸原因统计及分析2008年变压器跳闸本体原因分布二、国家电网公司变压器事故/障碍情况统计及分析变压器事故情况统计及分析变压器损坏事故统计分析2007年变压器各电压等级变压器事故分布近6年各电压等级变压器年事故分布图变压器损坏事故原因分析2008年变压器损坏事故直接原因饼图华北姜家营500kV主变压器故障近几年典型变压器故障案例情况说明华北姜家营500kV主变压器故障近几年典型变压器故障案例情况说明

故障是由高压线圈的匝间短路引起的，制造缺陷和选材质量较差是变压器故障的主要原因。从中发现有Cu2S，但是Cu2S生成和对变压器匝间绝缘的影响需要进一步开展研究。湖北钢都500kV主变压器故障近几年典型变压器故障案例情况说明湖北钢都500kV主变压器故障近几年典型变压器故障案例情况说明故障是由高压套管爆炸所致，套管故障的主要原因是工艺处理中出现失误。不完全统计220kV变压器所用套管中，南京电瓷总厂967支，传奇公司867支，共占总数的55.2%。330kV变压器所用套管中，ABB公司67支，西安西电高压电瓷有限责任公司60支，共占总数的81.9%。500kV变压器所用套管中，ABB公司236支，传奇公司233支，日本NGK公司99支，共占总数的53.8%。750kV变压器所用套管均为德国HSP公司产，共6支。

在运变压器套管厂家统计三、大型电力变压器缺陷诊断新技术探讨大型电力变压器缺陷诊断技术探讨局部放电的成因制造过程中的局部缺陷（如气泡、裂缝、悬浮导电质点和电极毛刺等）正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿场强低于平均击穿场强时，将会首先发生放电、而其它区域仍保持绝缘特性，从而形成局部放电。绝缘在电、热、机械等应力长期作用下产生的老化局部放电的劣化机理局部放电引起介质劣化和损伤的机理是多方面的，主要包括三种效应：（1）带电质点(电子和正、负离子)对介质表面的撞击，切断分子构造；（2）由于带电质点撞击介质，在放电点引起介质局部温度上升，使介质加速氧化，导致材料的机械、电气性能下（3）局部放电产生的活性生成物对介质的氧化作用使介质逐渐劣化。绝缘内的电场分布开始外加电压时空穴内没有初始电荷绝缘内的电场分布空间电荷改变了电场分布=>绝缘体其他部分的电场增强并使其劣化几率增加绝缘缺陷的电气模型经典三电容模型空穴放电•空穴上的电压Vc降到0•击穿时，Cc放电释放出能量•Ca向Cb提供能量Va=Vb+VcVc=0Va1=Vb1视在放电量估计视在放电量估计局部放电的检测方法局部放电的征兆及检测方法电磁辐射[射频]声子[超声波]电荷迁移-〉电流脉冲(脉冲电流法)PD材料分解(DGA方法)HF(3M-30MHz)VHF(30M-300MHz)UHF(300M-3GHz)光发射(光测法)产生热量(测温法)脉冲电流法当变压器内部出现局部放电时，在出现脉冲电流信号的出线端、套管末屏接地线、铁芯接地线等处，利用电流传感器在这些点测量局部放电脉冲电流信号并进行分析，这种方法称为脉冲电流法。脉冲电流法主要利用局部放电频谱的较低频段部分，一般为数kHz到数百kHz。常规电流传感器采用电耦合的方式，包括RC和RLC两种检测阻抗，RC型检测阻抗一般是宽带测量，多用于试验研究；RLC型检测阻抗多串接在变压器套管末屏接地线，作为窄带测量。脉冲电流法宽带的检测频带变化较大，一般在200~400kHz,具有脉冲分辨率高，但信噪比低窄带的检测频带一般为15kHz,中心频率在1MHz以内，具有灵敏度高、抗干扰能力强，但输出波形畸变严重。在线检测时，目前普遍采用的是罗果夫斯基线圈。检测灵敏度高、视在电荷量可标定现场强烈的电磁干扰是脉冲电流法的瓶颈广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、变压器局部放电实验研究气相色谱法(DGA)化学检测法(罗杰斯比值法)优点：受外界电磁干扰影响相对较小，准确度较高缺点：油气分离时间长，实时性差，对突发性故障不灵敏超声波(AE)法检测局放产生的声发射优点：不影响电气主设备的安全运行，受电磁干扰影响较小缺点：声波阻抗复杂，超声波信号传播途径复杂、衰减严重，检测灵敏度较低其他方法光纤技术光纤超声波法测量原理：当局部放电的超声波信号传播到光纤上时会发生碰撞从而使光纤发生形变，紧接着导致光纤的长度和折射系数发生变化。光波在光纤中传播时受到超声信号的相位调制，然后采用合适的调制解调器把局放的超声波信号提取出来光测法测量局部放电产生的光来探测局放尽管在实验室里采用光学技术对电气设备的局部放电和老化等做了许多有用的研究，但该技术达到现场应用还有很大的距离。造成这种局限的主要原因变压器结构复杂，不透光，且有光学设备的造价高其他技术红外测温法红外检测是基于局部放电点的温度升高，利用红外探测仪的热成像原理实现热点测量。目前针对变压器外部故障（包括导体连接不良、漏磁引起的箱体涡流、冷却装置故障和变压器套管故障等）是有效的由于变压器结构和传热过程的复杂性，要利用红外成像方法直接检测变压器本体内部的局部放电是十分困难的。UHF法高频RF检测、超宽带(300M-3000MHz)国外KEMA公司，Deft大学、法国Alstom公司、英国Strathclyde大学；国内清华大学、西安交通大学、华北电力大学、重庆大学等都展开了大量的理论和工程探索，大大推动了该方法的研究和应用优点：灵敏度高、抗电晕干扰、非接触式检测，更安全，适合在线，理论上可定位缺点：发展不完善，诊断判据、定位（变压器）技术都有待于进一步发展脉冲电流法测量局部放电的判别电晕放电发生部位:•高压导体尖端、毛刺•地电极尖端等、毛刺电晕放电特点:

•始发生负脉冲（针电极”+”，板电极”-”）

•更高电压下，产生正脉冲，且幅值较大

•发生在电压峰值处

•随电压增加，放电重复率增大电晕放电的谱图(高压端为针电极)电晕放电的谱图(地电极为针电极)沿面放电发生位置:•套管•电缆终端、接头•发电机线圈沿面放电特征:•正负半周均有放电•发生在零点与峰值之间•峰值点后无放电现象•可沿放电通道延伸•脉冲幅值高于气泡或空气间隙放电沿面放电谱图内部放电（空穴型放电）位置:•固体或液体绝缘中充气的空隙部位主要原因–气体绝缘低电气强度–气隙中电场增强内部放电特点:•两半周均有放电，波形基本对称•多发生在零点与峰值之间•电压增加，幅值无明显变化，放电密度加大内部放电内部放电谱图悬浮放电位置:•分接引线、导线接头连接不良等因加工损伤而刮伤的金属屑螺栓松动等安装中遗落的金属组件等特点加压到一定程度，放电突然出现，放电幅值、间隔大体相等随电压升高，脉冲出现的频率加快，幅值则基本不变。统计谱图呈现比较典型的“柱状”分布，放电几乎遍布所有相位，电压峰值后发生较少悬浮放电局部放电的UHF检测特高频检测原理当电力变压器内部发生局部放电时，将会向外辐射出特高频（UltraHighFrequency，下文简写为UHF）电磁波因此，通过检测电力变压器内部是否存在UHF信号，可以判断电力变压器内部是否发生局部放电。UHF检测方法由于检测频带宽且高（300M～1500MHz），因此兼有灵敏度高和抗干扰能力强的优点；特别由于变压器外壳具有良好的屏蔽作用，外部UHF信号无法进入油箱内部，这更加有利于现场环境下的抗干扰。此外，由于UHF检测方法由于和变压器高压侧完全不存在电气上的连接，因此这种检测方式对于二次系统和操作人员来说更加安全可靠。特高频检测技术特高频检测变压器局部放电技术源于80年代的英国。目前，特高频检测局部放电的技术已经有了长足的进步，在我国也已经在一定的应用。特高频检测探头一般安装在变压器内部，如人孔（或手孔）、放油阀等位置。特高频检测技术特高频检测探头安装在变压器放油阀位置。特高频检测优、缺点优点：抗干扰能力强。定位精确。缺点：难以定量无法与传统脉冲电流法测量结果进行比较特高频检测局部放电定位技术

特高频局部放电测量的频段为300MHz-1500MHz，便于进行定位。多所国内外研究机构进行了相关的研究。定位系统如下组成：4路UHF宽带天线（安装在铁心同侧）4个UHF宽带放大器高速数字示波器，模拟带宽8GHz，采样率25GS/s定位计算软件特高频检测局部放电定位系统组成基于时间差的网格搜索算法（1）时间差辐射源P(x，y，z)到传感器Si(xi,yi,zi)的传播时间ti满足(1)传感器Si与参考传感器S1的相对时间差为τ1i

＝ti－t1(i=1,…,m;m≥4)(2)

通过4个传感器测出3个相对时差τ1i并列出3个时间差方程。特高频检测局部放电定位原理特高频检测局部放电定位原理特高频检测局部放电定位技术

网格搜索算法

将变压器内部空间划分为若干个网格，分别取网格中心点的坐标。将此坐标逐次带入上述三式，求得一系列时间差。将这些时间差与测量所得的时间差对比，相差最小的网格坐标即为定位计算结果。

试品和传感器(b)信号采集部分：一组传感器阵列；：连接传感器及放大器的四路RG402U高频电缆；：四路XKLA1060N3515型放大器；：LeCroy8620A型数字示波器；：JF-2002型局放仪实际检测系统简介1.高压绕组与外壳之间的局部放电

（2）B相高压线圈外，气泡放电（3）C相高压线圈出线端，尖刺放电（1）A相高压线圈引线处，尖刺放电特高频检测局部放电定位试验研究（1）A相高压线圈引线处，尖刺放电放电模型设置放电UHF信号（2）B相高压线圈外，气泡放电放电模型设置放电UHF信号（3）C相高压线圈出线端，尖刺放电放电模型设置放电UHF信号1.高压绕组与外壳之间的局部放电定位效果：定位灵敏度：不大于50pC。定位准确度：不大于30cm。2.高低压绕组之间的局部放电（1）A相高低压绕组之间，沿面放电（2）A相端圈，沿面放电（3）B相高低压绕组之间，悬浮放电（1）A相高低压绕组之间，沿面放电放电模型设置放电UHF信号放电模型设置放电UHF信号（2）A相高低压绕组之间，沿面放电（3）B相高低压绕组之间，悬浮放电放电模型设置放电UHF信号2.高低压绕组之间的局部放电定位效果：定位灵敏度：不大于2000pC。定位准确度：不大于15cm。3.低压绕组与铁心之间的局部放电C相低压绕组与铁心之间，悬浮放电模型放电UHF信号3.低压绕组与铁心之间的局部放电定位效果：定位灵敏度：不大于4000pC。定位准确度：不大于15cm。4.多点同时放电（1）B相高低压绕组之间，悬浮放电（2）C相低压绕组与铁心之间，悬浮放电1.高压绕组与外壳之间的局部放电

（2）B相高压线圈外，气泡放电（3）C相高压线圈出线端，尖刺放电（1）A相高压线圈引线处，尖刺放电特高频检测局部放电定位试验研究变压器局部放电测试可以很好的反应本体缺陷

局部放电测试有很多种方法

特高频检测变压器本体局部放电有很多优点，是一种新的检测方法

变压器局部放电测试技术总结谢谢Thanks.（.....）成立于2004年，专注于企业管理培训。提供60万企业管理资料下载，详情查看：/map.htm提供5万集管理视频课程下载，详情查看：/zz/提供2万GB高清管理视频课程硬盘拷贝，详情查看：/shop/2万GB高清管理视频课程目录下载：/12000GB.rar高清课程可提供免费体验，如有需要请于我们联系。咨询电话：020-.值班手机：.网站网址：在线文档：

《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费：3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差，作为标准体系中的基础标准，术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快，所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长，在此情形下，化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式，与相关标准中的术语和定义相协调。3.科学性对于没有国标或定义不统一的术语，在定义时体现科学性的原则。4.实用性在标准体系中出现频率较高，与行业联系较紧密的术语优先选用。五、标准的起草经过

第一阶段：资料搜集

搜集国内外相关法规、标准、文献并对国外文献如美国21CFR进行翻译。第二阶段：2007年末形成初稿

初稿内容包括一般术语、卫生化学术语、毒理学术语、微生物术语、产品术语、人体安全和功效评价术语，常用英文成份术语等７部分。第三阶段：专家统稿1.2007年12月第一次专家统稿会（修订情况：1.在结构上增加原料功能术语、相关国际组织和科研机构等内容；2.在内容上增加一般术语、产品术语的种类，将化妆品行业的新产品类别纳入本标准；3.对于毒理学、卫生化学、微生物学术语进行修改；4.删除与化妆品联系不紧密、无存在必要的常用英文成分术语。2.2009年1月第二次专家统稿会会议意见：1.修改能引用国家标准的尽量引用国家标准；对存在歧义的个别用词进行修改。2.删除由于本标准中的“产品术语”一章和香化协会所制定的某个标准存在重复，因此删除“产品术语”一章的内容；对“原料功能术语”的内容进行梳理，删除了20余条内容。3.增加专家建议增加“化妆品限用物质”等若干项术语。第四阶段：征求意见2009年2月面向全国公开征求意见。第五阶段：征求意见的处理与形成送审稿。在征求意见的处理阶段再次征求了相关专家的意见。六、标准的内容依据1.《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》;2.《化妆品卫生规范》;3.美国21CFR；4.相关领域国家标准如：GB5296.3-2008消费品使用说明化妆品通用标签，GB/T14666-2003分析化学术语等；5.国内外化妆品的相关文献，如《化妆品监督管理及安全性评价》等。七、标准的结构和主要内容（一）结构：1.范围2.一般术语3.毒理学试验方法术语4.卫生化学检验方法术语5.微生物检验方法术语6.人体安全性和功效性评价术语7.常用原料术语8.缩写