基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估 基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估

基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估

  • 期刊名字:中國電機工程學(xué)報
  • 文件大?。?06kb
  • 論文作者:張穎,王學(xué)磊,李慶民,楊芮,李成榕,高樹(shù)國,范輝
  • 作者單位:華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,山東大學(xué)電氣工程學(xué)院,河北電力科學(xué)研究院
  • 更新時(shí)間:2020-06-12
  • 下載次數:次
論文簡(jiǎn)介

第34卷第33期中國電機工程學(xué)報Vol.34No.33Nov.25,201459562014年11月25日Proceedings of the CSeeC2014 Chin. Soc. for Elec EngDOI:10.1335410258-8013.pcse2014.33020文章編號:0258-8013(2014)33-5956-08中圖分類(lèi)號:TM85基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估張穎1,王學(xué)磊2,李慶民,楊芮',李成榕',高樹(shù)國3,范輝3(1.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,北京市昌平區102206;2.山東大學(xué)電氣工程學(xué)院,山東省濟南市250061;3.河北電力科學(xué)研究院,河北省石家莊市050000Thermal Decomposition Mechanism of the Insulation Oil Based on Enthalpy Analysis andSeverity evaluation of Transformer Thermal FaultsL HANG Ying, WANG Xuelei, LI Qingmin, YANG Rui, LI Chengrong, GAO Shuguo, FAN Hui3llege of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Changping District, Beijing 102206, China2. School of Electrical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong Province, China3. Hebei Electric Power Research Institute, Shijiazhuang 050000, Hebei Province, China)ABSTRACT: The prevailing methodology used to identify the體成分的能量差異。引入熱焓分析研究了變壓器油的熱解機severity of transformer inner faults is based on the total制與熱故障嚴重程度的評估方法?;跓崃W(xué)理論,對concentration and its rate of change, without recurring to the C20H42的熱解產(chǎn)氣機制進(jìn)行了模擬,獲得了不同氣體組分的energy of formation difference between gases. By means of生成含量與溫度的關(guān)系;然后依據熱焓分析,對可表征反應enthalpy analysis, the thermal decomposition mechanism and過(guò)程能量變化的特征氣體生成能進(jìn)行了計算,得到各氣體生thermal fault severity diagnosis criterion of transformer oil成能的排列順序為CH4300℃),不僅會(huì )C57.1042008中推薦利用溶解氣體的總濃度及其發(fā)生第一步分解,且會(huì )發(fā)生第二步分解,主要涉及產(chǎn)氣速率來(lái)評估變壓器內部故障的嚴重程度9。倘環(huán)烷烴、芳香烴和初期階段所生成烯烴的大量分連續兩次取樣間隔內溶解氣體的總濃度超過(guò)規定解,其本質(zhì)也是烴類(lèi)CC鍵的斷裂和脫氫作用。閾值,則可大致明確變壓器內部有無(wú)故障,并對故在兩個(gè)分解階段中,當整個(gè)熱解反應達到平衡時(shí)障嚴重程度做出初步估計。但這類(lèi)方法忽略了生成全部的烷烴化合物都將分解為碳原子數在4個(gè)以下不同氣體的能量差異,例如,生成相同含量的CH4的簡(jiǎn)單小分子烴類(lèi)氣體18與C2H2所需能量是不同的1.2C20H42的熱解過(guò)程Jacob等學(xué)者通過(guò)建立辛烷(CsH1s)的熱解模型般在新的電力變壓器石蠟基絕緣油中,其平以平衡反應的焓變量來(lái)反映H2、CH4、C2H6、C2H4、均分子量在270~310之間,每個(gè)分子的碳原子數在C2H2等特征氣體在標準狀態(tài)下生成所需要的能量,19~23之間,平均碳原子數約為208。而在石蠟據此提出了以能量加權的溶解氣體分析方法( energy-基絕緣油所包含的幾種典型碳氫化合物(鏈烷烴、環(huán)weighted dissolved gas analysis, EWDGA)⑨。分析烷烴、芳香烴)之中,具有相同的碳原子時(shí),鏈烷烴表明, EWDGA在評估高能量故障的嚴重程度時(shí),的熱穩定性最差,受熱易分解,是油中存在熱故障其靈敏度比普通DGA方法要高,但在實(shí)際變壓器時(shí)生成氣體的主要來(lái)源12。因此,本文以鏈烷烴二油中的平均碳原子數為20,其裂解機制及所需能烷(C2lH42)為例來(lái)研究變壓器油在熱故障下的裂量與CsH不同, Jacob等學(xué)者并沒(méi)有探討熱解過(guò)程解過(guò)程中的能量變化,也未涉及對故障嚴重程度的評估根據前述的熱解產(chǎn)氣機制可知,C20H42熱解反為進(jìn)一步厘清變壓器油熱解機制,研究熱解過(guò)應的最終生成物包括氫氣(H)、甲烷(CH4)、乙烷程中能量變化對油中產(chǎn)氣的影響,本文通過(guò)建立(C2H6)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、丙烷(C3Hg)、丙C2H42的熱解模型,對C2oH42在400-1600K溫度烯(C3H6),而丙二烯或丙炔(CH4)極不穩定,在此范圍內的熱解產(chǎn)氣進(jìn)行了熱力學(xué)研究。利用熱焓分不做考慮。由此,可建立總反應式如下析對可表征熱解過(guò)程能量變化的特征氣體生成能C20H42=a, CH4+a, C2H6 +a3C2 H4 +a4C2H,+進(jìn)行了計算,據此提出了基于能量加權的變壓器熱as C3H8+a6 C3H6+a,H,(1)故障嚴重程度診斷方法其中,1變壓器油熱解產(chǎn)氣的熱力學(xué)機制a1+2(a2+a3+a4)+3(a5+a6)=201.1熱解產(chǎn)氣機制4a1+6a2+4a3+2a4+8a5+6a6+7a7=42(2)變壓器油是由大量碳氫化合物所組成的混合a1+a2+…+a2=∑a,i=1,2物,其化學(xué)成分主要包括60%以上的鏈烷烴式中a(i=1,2中國煤化工計量數(CnH2+2)、20%-40%的環(huán)烷烴(CnH2n)以及10%以下當1molCNMHG全分解,則的芳香烴(CnH2b3H由熱力學(xué)理論可知,化學(xué)鍵根據反應方程式()求得各氣體組分的摩爾分數5958中國電機工程學(xué)報第34卷(組分自身mol數/總mol數)為VCH VC.CHA: chAK,=cH Vc,HsC2H6: ycyc2HCHC∑)3a(a2)3CHC3HC,H6: yC,H將由式(8)計算所得的化學(xué)平衡常數值K1Ks帶入式(9)中,結合熱解總反應式(1)中的碳氫元素守恒條件式(2),即可求出某一溫度下總反應式(1)中各烴類(lèi)氣體組分的化學(xué)計量數值(a1-a7),從而得到該當分解反應后生成的每種氣體與其它產(chǎn)物處溫度下各烴類(lèi)氣體組分的摩爾量。于平衡狀態(tài)時(shí),可建立生成烴類(lèi)氣體之間的化學(xué)反依據上述步驟,本文通過(guò)查閱文獻資料[13-15]應平衡體系如下中所提供的化合物的Gbs生成自由能(400K時(shí)的C3 H8=CH4+ChA(3)數據如表1所示,求解非線(xiàn)性代數方程組,計算C3H6=CH4+C2Hlmol的C2H42隨溫度不斷上升分解生成各氣體組分的物質(zhì)的量,得到C20H42分解的起始溫度為400KC2H6=C2H4+H2(127℃)左右,分解基本完全時(shí)溫度為1600KC2H4-C2H()(1327℃)左右,結果如圖1所示。2CH4=C2H2+3H2表1400K溫度時(shí)各氣體的 Gibbs生成自由能為求解反應平衡時(shí)各烴類(lèi)氣體組分的摩爾量,Tab 1 Gibbs free energy of formation for引入化學(xué)平衡常數K,它表征一定溫度下反應體系each gas under the temperature of 400K kI/mol達到平衡的條件,與反應物或生成物的初始濃度無(wú)氣體CH4C2H6C2H4C2H2 CaHs C3l6H2關(guān)4-6]自由能-14994-17742-35.9914562-213.12-8749-527化學(xué)反應平衡常數的定義式為K(T)≡exp∑vG(T)]=expl-△,G(T12F+CHs+-C:HRT+CH -H式中:G(⑦為物質(zhì)i的 Gibbs生成自由能,是溫度-C2H4的函數:△G(為該反應的Gibs自由能變化,在數值上等于生成物的 Gibbs生成自由能與各自化學(xué)計量系數的乘積減去反應物的Gbbs生成自由能與1000130各自化學(xué)計量系數的乘積;R為氣體常數,一般取溫度/K8314;T為所取的反應溫度。由式(8)可知,只圖1C20H42熱分解過(guò)程的氣體組成需查取特定溫度下化學(xué)反應平衡體系中式(3)(7)Fig.1 Gas generation through thermal decomposition of所涉及的各化合物的 Gibbs生成自由能,就可求得C20H42 in equilibrium該溫度下這一平衡體系中各化學(xué)反應的平衡常數。由圖1中C20H42的熱解過(guò)程曲線(xiàn)可知,在400在平衡條件下,系統總壓力保持在1個(gè)標準大1000K范圍內,生成氣體主要是低分子烷烴(C3H氣壓狀態(tài)(即1atm=101.3kPa),可得到上述各化學(xué)C2H)和低分子中國煤化工、H2的生成反應的平衡常數K(K=生成物摩爾分數的乘積÷反速率上升,則HCNMHG中溫過(guò)熱故應物摩爾分數的乘積)的計算式為障;在1000-1200K范圍內,CH4大量生成,C2H2第33期張穎等:基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估5959的生成速率上升,而C2H6和C3H6的生成量不斷下C2oH4z= CH4 C1oH38降,且伴隨生成一定量的H2與C2H4,這對應于變C20H42與H2+C20H40壓器內部的高溫過(guò)熱故障;在1200~1600K溫度設定在變壓器油的整個(gè)裂解過(guò)程中,一定溫度段,熱解氣體大部分是C2H2與H2,而CH4和C2H4下的故障能量全部作用于烴類(lèi)化合物化學(xué)鍵的斷不斷下降,此對應于變壓器內部的嚴重過(guò)熱故障。裂與形成。由上述C20H42的熱力學(xué)產(chǎn)氣分析可知,裂解溫2.2油中溶解氣體生成能的計算度與反應產(chǎn)物具有較好的對應關(guān)系,亦驗證了建立油中溶解氣體的生成能,定義為生成1mol氣在C2H42熱分解過(guò)程上的絕緣油熱解機制與實(shí)際體所需要的能量。通過(guò)計算化學(xué)反應在標準狀態(tài)下工況的一致性,這也是目前油中溶解氣體分析方法的焓變量△H,作為化學(xué)反應生成某一氣體所需要的理論基礎。由于變壓器油熱解程度的直接關(guān)聯(lián)因的生成能。利用標準生成焓來(lái)計算一個(gè)化學(xué)反應焓素是能量,即:變壓器油裂解時(shí)任何一種烴類(lèi)氣體的生成均依賴(lài)于故障能量的高低。而上述產(chǎn)氣分析變量的方式為:生成物的標準生成焓之和減去反應物的標準生成焓之和161n,如下所示單從溫度角度對變壓器油的熱解反應進(jìn)程進(jìn)行描述,并未涉及能量變化?!鱂=∑△H(生成物)-∑△HP(反應物)(17)2基于熱焓分析的絕緣油熱解機制標準生成焓( standard enthalpies of formation,△H是指在標準狀態(tài)下(1013kPa,298K)生成1mol2.1油中溶解氣體熱力學(xué)生成模型處于最穩定形態(tài)的物質(zhì)所需要的熱焓量6。熱焓由熱力學(xué)第一定律可知,△(內能即熱力學(xué)能為負值時(shí),表明此物質(zhì)生成過(guò)程中釋放能量:相反,變化)=Q反應吸收的熱量)+外界對反應做的體則表明吸收能量積功),當生成物溫度與反應物溫度相同時(shí),Q就是標準生成焓△H是有機化合物的重要物性之化學(xué)反應的實(shí)際熱量變化,從化學(xué)鍵理論而言,就,通過(guò)查取化學(xué)物性數據手冊可得到C3H8、C3H6是化學(xué)鍵的斷裂和形成而導致的能量變化??梢隒2H6、C2H4、CH4以及H2的標準氣態(tài)生成焓,另函數——熱焓H來(lái)表征,其定義為H=U+pV,表方面則通過(guò)計算獲得C20H42、C20H40、C1H38示物質(zhì)吸收的能量為這一物質(zhì)的內能與物質(zhì)壓強PC13H13、CsH、C7H5以及C1nHx的標準液態(tài)生和體積V乘積之和的變化量。在恒壓恒容條件下,成焓。有機分子的標準液態(tài)生成焓為其標準氣態(tài)生化學(xué)反應的熱焓變化量△H生成物與反應物的焓成焓與其標準摩爾蒸發(fā)焓之差。值之差),也就是反應體系從外界吸收的熱量Q,即標準氣態(tài)生成焓是由 Benson基團加和法計算Q=AMH。因此,通過(guò)計算熱焓可以反映生成各氣體得到8。 Benson基團加和法認為,對298K時(shí)氣態(tài)所需要的能量,即各氣體的生成能有機物標準生成焓△H298的貢獻分成兩部分:第熱力學(xué)中U、V和p均為狀態(tài)函數,則H也是部分是組成有機分子的各個(gè)原子基團的貢獻之和狀態(tài)函數,因此,△H只與化學(xué)反應的起始狀態(tài)第2部分為各種結構校正項之和1。從改進(jìn)后的終止狀態(tài)以及系統所處環(huán)境的壓強、溫度等因素有 Benson法原子基團庫412種基團中選取所需要的基關(guān),而與化學(xué)反應的路徑無(wú)關(guān)。針對油色譜分析團及對生成焓的貢獻值,如表2所示,例如,基團所涉及的CH、C3H、C2H6、C2H4、Cl2、CH4、C(H2(C代表了與另一個(gè)碳原子相連的甲基基團。H27種氣體,當反應物為C2oH42時(shí),本文建立了化對于C20H42分子而言,它由2個(gè)C-(HD)(C)基學(xué)反應方程組,作為油中溶解各氣體的生成模型,團和18個(gè)C-(C2(H2基團所組成,其標準氣態(tài)生成具體如下所示:焓△H18(C0H2)-10.2 kcal/mol×2+(-493kcal/moC20H42=C3H+C1H34(10) 18)1=-109. 14 kcal/mol=-45638 kJ/mol, Itf I kcalC20H42=C3H6+C1H(11)4.1816kJ。同理,可分別計算得到C2oH40、CloH3、C20H42=C2H6+CH36(12)(l8H、C1H、C1nH36以及C1H34的氣態(tài)標準生成焓,見(jiàn)表2。中國煤化工實(shí)驗測量值C20H42=C2H4+CH38為-4558kJ/nCNMHG0.2%以?xún)?。C20 H42= C2H2+H,+CirH38(14)標準摩爾蒸發(fā)焓則借助L. Riedel于1954年提5960中國電機工程學(xué)報第34卷表2基團生成焓貢獻值及標準氣態(tài)生成焓計算值根據表4中各化合物的標準生成焓,對應化學(xué)Tab.2 Enthalpy data of group contribution and computed反應式(10)(16),依據式(17即可求出各氣體的生gas phase standard enthalpies of formation成能,如表5所示。例如,對于C3H的生成能,則Benson表示法△M( kcal/mol)有機分子△H2o( kJ/mol由化學(xué)反應式(0)可得其計算表達式為△H/(C3H)=飽和C原子C20H42(g)-456.38104.7-35091)-542.70=8709(kJ/mol)-338.58C-(C)2(H)231797表5各氣體的生成能Cishan(g)415.15Tab. 5 Energy of formation of individual gas生成能/( kI/mol相對能不飽和C原子C1H36(Ca(H)C1H34(g)-276.74出的飽和蒸汽壓與溫度的函數關(guān)聯(lián)式來(lái)計算0,如ChS8709下所示:C3H6lnp-1.01325△afH=1.93R7(7r)(18)H120.561.760.930274.8式中:R為氣體常數,取8.314:T為臨界溫度為簡(jiǎn)化計算,此處對各氣體的生成能進(jìn)行歸7br為標態(tài)溫度(298K)與臨界溫度的比值;p為臨界化處理:以最小生成能(即CH的生成能)作為基準壓力。這些參數可在有機分子熱力學(xué)性質(zhì)手冊中查計算其它氣體的相對生成能(簡(jiǎn)稱(chēng)相對能),并列于取,由此可計算得到各有機分子的標準摩爾蒸發(fā)表5中??梢钥闯?烷烴類(lèi)氣體(CH,CH,C3H)焓,結果如表3所示。的生成能最低,烯烴類(lèi)氣體(C3H6,C2H4)的生成能表3有機分子的熱力學(xué)參數及標準摩爾蒸發(fā)焓稍高,H2的生成能較高,而C2H2的生成能為烷烴Tab 3 Thermodynamic parameters of the organic類(lèi)氣體的4倍左右。絕緣油分解出氣體的生成能越molecules and their standard vaporization enthalpies高,預示著(zhù)變壓器內部存在的故障越嚴重有機分子T△vaH( kJ/mol)2.3基于能量加權的故障嚴重程度診斷IEEE準則中推薦采用油中溶解氣體的總含量8L.8和其產(chǎn)氣速率來(lái)診斷變壓器內部故障的嚴重程度氣體總含量、產(chǎn)氣速率與故障所消耗能量、故障性7751質(zhì)和故障處溫度等因素具有直接聯(lián)系,而油中溶解73675.85氣體總含量只是對各氣體組分含量進(jìn)行了簡(jiǎn)單累4.17加,并未考慮生成各氣體所需要的能量差別。例如,將計算得到的各有機分子液態(tài)生成焓與化學(xué)生成同樣體積的甲烷和乙炔,盡管氣體總含量物性數據手冊上查得的各氣體分子的氣態(tài)標準生定,但生成乙炔比生成甲烷需要更多的能量,其故成焓進(jìn)行整合,如表4所示。障嚴重程度更甚表4有機分子的標準生成焓為更合理地表征能量在絕緣油熱解過(guò)程中的Tab 4 Standard enthalpies of formation of作用,本文以表5中計算得到的各氣體相對能作為the organic moleculeskJ/mol其能量加權系數,將氣體生成含量分別乘以各自的有機分子△H有機分子能量加權系數作為各氣體的能量加權生成含量,簡(jiǎn)542.70104.702稱(chēng)加權含量( energy weighted,EW),從而實(shí)現絕緣C2oH401)ChG)20.42121油熱反應進(jìn)程中能量作用的量化表征。再將同一溫2H6(g)-83.9021C3H(g)度下各氣體的加權含量進(jìn)行加和,作為該溫度下具37486CH()270能量加權的什H中國煤化工體生成加權總含量(cnerCNMH Glved gasC1rH4(1)350.91HEWTDG)。因此,氣體生成加權總含量 nEWTDG與產(chǎn)第33期張穎等:基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估5961氣量的對應關(guān)系為表6新舊判據區間對照nEWTDG=bncH,+b2ncH。+b幾H+b幾H。+Tab. 6 Comparison between the original andthe proposed criterion intervalsb,ncH+ben,+b,nch判據區間TDG式中:b1、b2、…、b7為各氣體對應的能量加權系低溫階段(≤600K)0-10.35數,即表5中各氣體對應的相對能;nH、…、ncm2中溫階段(600-1000K7.7~13.7310.35~26.19為每個(gè)溫度下各氣體所生成的物質(zhì)的量。高溫階段(1000~1600K)13.73~2結合1.2節中所求得的C20H42熱分解過(guò)程中生3實(shí)例分析成各氣體的物質(zhì)的量,按照式(19)即可計算出本文選用來(lái)自河北、福建、華北等多個(gè)電網(wǎng)的NEWTDG隨溫度的變化曲線(xiàn),并與C20H42熱分解過(guò)程實(shí)測DGA數據,共3種故障類(lèi)型60例,所有案例中的氣體生成總含量( total dissolved gas,TDG)隨溫均經(jīng)過(guò)專(zhuān)家檢査確定,其中包括:低溫過(guò)熱故障度的變化曲線(xiàn)進(jìn)行對比,如圖2所示。其中,氣體12例,中溫過(guò)熱故障18例,高溫過(guò)熱故障30例。生成總含量mDG的計算如下所示首先對DGA數據進(jìn)行單位統一,換算到mol單位D=nH,+幾H+nc出H,+幾H+幾H+m12+ncH2(20)(即2.4L=1mol);然后依據式(19)、(20)對每一案例下的氣體組成進(jìn)行一般累加求和、加權求和處理,得到nD和 nEWTDG,如圖3-5所示。將表68日中的判據區間畫(huà)在圖35中,以虛線(xiàn)標示,并以EWT DG落在虛線(xiàn)區域內的案例數占總案例數的比例作為準確率,以判據區間的長(cháng)度作為靈敏性,對比分析100013001600溫度K圖2 nEWTDG與npc的溫度關(guān)系曲線(xiàn)Fig 2 Temperature-dependency of nEWTDG and nTDG由圖2可知,在低、中溫階段,兩條曲線(xiàn)的趨勢基本一致;隨著(zhù)溫度不斷升高,在中、高溫階段2468101224681012氣體生成加權總含量曲線(xiàn)的斜率較氣體生成總含案例號案例號量曲線(xiàn)有明顯增大,兩條曲線(xiàn)逐漸拉開(kāi)距離;隨溫(a)EWTDg(b) TDG度繼續上升,氣體生成加權總含量曲線(xiàn)呈現階梯式圖3加權前后低溫過(guò)熱案例DGA數據對比遞增變化,而氣體生成總含量曲線(xiàn)變化趨勢并不明Fig 3 Comparison between the unweighted and weighteddga data for low-range thermal faults顯。由此對比可得,相對于氣體生成總含量,氣體生成加權總含量在判斷C2lH42熱解嚴重程度上具有更高的靈敏度,其根本原因在于:氣體生成總含17H量曲線(xiàn)反映的只是氣體生成的一般累加效應,而氣體生成加權總含量曲線(xiàn)是從能量變化本質(zhì)上反映C20H42熱分解反應進(jìn)程的發(fā)展趨勢,后者階梯區間的形成,主要緣于各烴類(lèi)氣體熱穩定性的差異以及生成各烴類(lèi)氣體所需能量的不同。3691215案例號案例號根據圖2中nEwD的溫度關(guān)系曲線(xiàn),按照低溫(a) EWtDO(b)TDG過(guò)熱、中溫過(guò)熱、高溫過(guò)熱3個(gè)溫度階段,可建立相應的判據區間,對原基于nmDG溫度關(guān)系曲線(xiàn)的判圖4加V凵中國煤化工據對比Fig 4 ComparCNMHGand weighted據區間進(jìn)行改進(jìn),兩套判據區間的對比如表6所示。dga dara for mid -range nermal aults5962中國電機工程學(xué)報第34卷氣體組份的生成能和能量加權系數。3)對油中溶解各氣體組分進(jìn)行能量加權處理,可有效表征蘊含于變壓器內部故障狀態(tài)的信息,顯著(zhù)提高變壓器過(guò)熱故障嚴重程度診斷的靈敏度和準確率。實(shí)例分析表明,采用能量加權的氣體總含量可獲得較好的診斷效果。31221303122130參考文獻案例號(a) EWtDGTDG]廖瑞金,郝建,楊麗君,等.變壓器油紙絕緣頻域介電圖5加權前后高溫過(guò)熱案例DGA數據對比譜特性的仿真與實(shí)驗研究[.中國電機工程學(xué)報,2010,Fig 5 Comparison between the unweighted and weighted30(22):113-119DGA data for high-range thermal faultsLiao Ruijin, Hao Jian, Yang Lijun, et al. Transformer新舊判據對變壓器過(guò)熱故障實(shí)例評估的有效性oil-paper insulating dielectric spectrum frequency domainion and experimental基于nDG和nεwpG的過(guò)熱故障診斷結果如表7research[J]. Proceedings of the CSEe, 2010, 30(22)所示。數據分析表明,針對低溫過(guò)熱故障,nDo的3-119(in Chinese)準確率為83.3%,與 nEWTDG的準確率相等,nD的[2]陳偉根,趙立志,彭尚怡,等.激光拉曼光譜應用于變判據區間長(cháng)度與 nEWTDG也基本相同:針對中溫過(guò)熱壓器油中溶解氣體分析J.中國電機工程學(xué)報,2014,故障,nDG的準確率下降至61.1%,而 NEWTDG的準4(15):2485-2492Chen Weigen, Zhao Lizhi, Peng Shangyi, et al. Laser確率上升至889%,且 nEWTDG的判據區間長(cháng)度為nrDG的2.6倍左右,靈敏度得到了提高;針對高溫dissolved gas analysis[J]. Proceedings of the CSEE, 2014過(guò)熱故障,nDG的準確率僅為50%,而 nEWTDG的34(15):2485-2492( in Chinese)準確率達90%,且nwD的判據區間長(cháng)度接近nDGB]操敦奎.變壓器油色譜分析與故障診斷M·北京:中的4倍,靈敏度進(jìn)一步提高國電力出版社,2010:1-24Cao Dunkui. Transformer oil chromatographic analysis表7基于mDc和 nEWTDG的過(guò)熱故障診斷and fault diagnosis[M]. Beijing: China Electric Powerb. 7 Thermal faults diagnosis based on nrDG andPress, 2010: 1-24(in Chinese)hEWTDG[4]鄭丹星.流體與過(guò)程熱力學(xué)M]北京:化學(xué)工業(yè)出版正確率/靈敏度故障類(lèi)型案例數社,2005:44-84nTDG NEWTDG MTDG NEWTDGZheng Danxing. Fluidand process thermodynamics[M]低溫過(guò)熱Beijing: Chemical Industry Press, 2005: 44-84(中溫過(guò)熱18Chinese)高溫過(guò)熱3050.090.0[5] Kirkwood J G, Oppenheim I. Chemical thermodynamics與單純利用氣體總含量來(lái)診斷變壓器過(guò)熱故IM]. New York: McGraw-Hill, 1961: 1-91障的嚴重程度相比,基于能量加權的氣體總含量對6 upis. emical thermodynamics of materials[New York: North-Holland, 1983: 1-581評估變壓器的過(guò)熱故障狀態(tài)具有更高的靈敏性和[7] Halstead Wd. a thermodynamic assessment of the準確率,且隨著(zhù)溫度升高,能量變化劇烈,其優(yōu)勢formation of gaseous hydrocarbons in faulty transformers更加明顯。[]. Journal of the Institute of Petroleum, 1973, 59(569)4結論239-241[8 Shirai M, Shimoji s, Ishii T. Thermodynamic study on the1)基于熱力學(xué)理論模擬分析了烷烴C20H42的thermal decomposition of insulating oil[J]. Electrical熱解過(guò)程,獲得了各氫烴氣體組分生成量與熱解溫Insulation,1977,12(4):272-280度的關(guān)系,進(jìn)一步證實(shí)了變壓器油中溶解氣體組分9正E:1 EEE guide for the interpretation of gases generatedin oil-immersed transformers[S]. New York IEEE, 2000與變壓器內部故障的相關(guān)性[10J Jakob F, Ne中國煤化工 amic approach2)納入能量對絕緣油熱分解過(guò)程的影響機制,to evaluatioCNMHGaults[J].IEEE建立了C2oH412熱解模型,基于反應焓值計算得到各Transactions on Power DelIvery, 2012, 27(2):554-559第33期張穎等:基于熱焓分析的變壓器油熱解機制及熱故障嚴重程度評估5963[11] Sierota A, Rungis J. Electrical insulating oils Iproperties[J]. Chemical Reviews, 1969,69(3): 279-324Characterization and pre-treatment of new transformer [20] Riedel L. Liquid density in the saturated state. extensionoils J]. IEEE Electrical Insulation Magazine, 1995,11(1)of the theorem of corresponding states lI[J]. Chem-Ing-[12] Rouse T O. Mineral insulating oil in transformers[J]. IEEE [21] Poling B E, Prausnitz J M,O Connell J P. The PropertiesElectrical Insulation Magazine, 19986-16of Gases and Liquids [M]. New York: McGraw-Hill, 2001[13]張宇英,張克武.分子熱力學(xué)性質(zhì)手冊[M.北京:化3.1-5.26工業(yè)出版社,2009:80-238[22] Reid R C, Prausnitz JM, Poling B E. The properties ofZhang Yuying, Zhang Kewu. The Handbook of Moleculargases and liquids[J]. FIGURE CAPTIONS,1987(9): 4-5Thermodynamic Properties[M. Beijing: Chemical [23] Cox J D, Pilcher G. Thermochemistry of organic andIndustry Press, 2009: 80-238(in Chineseorganometallic compounds[M]. London: Academic Press[14 Takeuchi A, Inoue A. Calculations of mixing enthalpy and1970:26-600mismatch entropy for ternary amorphous alloys]Materials Transactions, 2000, 41(11): 1372-1378收稿日期:2014-03-05。[15]巴倫,純物質(zhì)熱化學(xué)數據手冊[M].北京:科學(xué)出版社,作者簡(jiǎn)介2003:283-292,782張穎(1991),女,碩士研究生,主要從Ba lun. Pure substance thermochemical data sheet[M事變壓器故障診斷研究工作, mylordzy(@Beijing: ScienceIna. com:[16 Partington J R. An advanced treatise on physical王學(xué)磊(1986),男,博士研究生,主要chemistry [M]. Harlow: Longmans, 1967: 1-688張穎從事變壓器故障診斷研究工作[17] Zumdahl SS, De Coste D J. Chemical principles[M]李慶民(1968),男,博士,教授,博士New York: Houghton Mifflin, 2009: 1019-1049生導師,主要從事高電壓與絕緣技術(shù)等領(lǐng)[18 Benson S W, Benson S W. Thermochemical kinetics域的研究工作methods for the estimation of thermochemical data and(編輯胡琳琳)[19] Benson S W, Cruickshank F R, Golden D M, et alAdditivity rules for the estimation of thermochemical中國煤化工CNMHG

論文截圖
版權:如無(wú)特殊注明,文章轉載自網(wǎng)絡(luò ),侵權請聯(lián)系cnmhg168#163.com刪除!文件均為網(wǎng)友上傳,僅供研究和學(xué)習使用,務(wù)必24小時(shí)內刪除。
欧美AAAAAA级午夜福利_国产福利写真片视频在线_91香蕉国产观看免费人人_莉莉精品国产免费手机影院