變壓器的故障產生的氣體及故障類型

１變壓器盡緣材料產生的氣體組分

油和固體盡緣材料在電或熱的作用下分解產生的各種氣體中，對判定故障有價值的氣體有甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常運行的老化過程產生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳。在油紙盡緣存在局部放電時，油裂解產生的氣體主要是氫和甲烷。在故障溫度高于正常運行溫度未幾時，產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１０００℃時，例如在電弧弧道溫度（３０００℃以上）的作用下，油裂解產生和氣體中含有較多的乙炔。假如故障涉及到固體盡緣材料時，會產生較多的一氧化碳和二氧化碳。

盡緣油和盡緣材料在不同溫度和能量作用下主要產生的氣體組分，回納如下：

１）在１４０℃以下時有蒸發汽化和較緩慢的氧化。

２）盡緣油在１４０℃到５００℃時油分解主要產生烷類氣體，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，乙烯尤為明顯，而溫度（約８００℃左右）更高時，還會產生乙炔氣體。

３）油中存在電弧時（溫度超過１０００℃，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。

４）設備在運行中，由于負荷變化所引起的熱脹和冷縮，用泵循環油所引起的湍流，以及鐵芯的磁滯伸縮效應所引起的機械振動等，都會導致形成空穴和油開釋溶解氣體。假如產生的氣泡集在設備盡緣結構的高電壓應力區域內，在較高電場下會引起氣隙放電（一般稱為局部放電），而放電本身又能進一步引起油的分解和四周的固體盡緣材料的分解，而產生氣體，這些氣體在電應力作用下會更有利于放電產生氣體。這種放電使油分解產生的氣體主要是氫和少量甲烷氣體。

５）固體盡緣材料，在較低溫度（１４０℃以下）長期加熱時，將逐漸地老化變質產生氣體，其中主要是一氧化碳和二氧化碳，且后者是主要成分。

６）固體盡緣材料在高于２００℃作用下，除產生碳的氧化物之外，還分解有氫、烴類氣體，溫度不同，一氧化碳和二氧化碳的比值有所不同，這一比值在低溫時小而高溫時大。

７）鐵鋼等金屬材料起催化作用，水與鐵反應產生氫氣。此外，奧氏不銹鋼材能蘊躲氫，與盡緣油接觸開釋出來溶解于油中。

下表為不同故障類型產生的氣體組分：

有時設備內并不存在故障，而由于其他原因，在油中也會出現上述氣體，要留意這些可能引起誤判定的氣體來源。例如：有載調壓變壓器中切換開關油室的油向變壓器本體滲漏或某種范圍開關動作時懸浮電位放電的影響：設備曾經有過故障，而故障排除后盡緣油未經*脫氣，部分殘余氣體仍留在油中；設備油箱曾帶油補焊；原注進的油就含有某幾種氣體等。還應留意油冷卻系統附屬設備（如潛油泵，油流繼電器等）的故障產生的氣體也會進進到變壓器本體的油中。運行中設備內部油中氣體含量超過下表所列數值時，應引起留意。

僅僅根據分析結果的盡對值是很難對故障的嚴重性作出正確判定的，必須考察故障的發展趨勢，也就是故障點（假如存在的話）的產氣速率。產氣速率是與故障消耗能量大小、故障部位、故障點的溫度等情況直接有關的。如總烴的相對產氣速率大于１０％時應引起留意。