一臺110 kV變壓器的狀態評價及故障處理

王秀青，張登宇，鄭集斌

（朔州供電分公司，山西 朔州 036002）

一臺110 kV變壓器的狀態評價及故障處理

王秀青，張登宇，鄭集斌

（朔州供電分公司，山西 朔州 036002）

以朔州王坪110 kV變電站1號變壓器為例進行油色譜分析，對這臺變壓器進行狀態評價，及早地發現了這臺變壓器存在的隱患并及時進行了處理，從而避免了設備故障的擴大。

變壓器；狀態評價；故障分析

0 引言

通過分析變壓器油中溶解氣體，在不停電情況下就能及時發現變壓器內部是否存在潛伏性故障及故障類型，在此基礎上，對它進行正確的狀態評價，將會更加準確地判斷變壓器運行狀況。

1 故障概述

王坪1號主變壓器于2008年12月19日投產，型號為SSZ10-40000/110。在2009年7月3日的迎峰度夏大檢查中，色譜分析發現有微量C2H2，且CO增長較快，因此，油化驗專業對該變壓器狀態評價為“注意”狀態，于是縮短周期進行跟蹤，在2009年12月17日的跟蹤分析中，色譜分析發現C2H2超過注意值，情況見表1。

表1 色譜分析數據表 μL/L

2 狀態評價

根據變壓器本體狀態量評價表（見表2），進行如下狀態分析。[1]

表2 變壓器本體狀態量評價表

根據2009年7月3日的色譜數據，做如下評價：有微量C2H2出現，按照扣分標準，應扣8分；CO、CO2增長較快，應扣12分，色譜按評價標準最高扣分僅扣分一次，該變至少扣12分，變壓器單項扣分在12～20分的范圍內，評價為“注意”狀態。

評價為注意狀態的設備，可以繼續運行，但應加強運行中的監視，增強D類檢修。因此，化驗專業人員建議3個月后進行色譜跟蹤，12月17日，結合冬季負荷與氣候的變化，再次進行了色譜跟蹤。從數據上可看出：乙炔嚴重超過注意值，應扣16分，產氣速率遠大于10%/月，應扣24分，變壓器單項扣分在20～24分的范圍內，評價為“異常”狀態。

為了進一步確認故障的存在及故障的大致部位，化驗專業人員建議對設備進行電氣試驗,尤其是直流電阻試驗，因繞組直流電阻檢測能夠反映繞組匝間短路、繞組斷股、分接開關接觸狀態以及接頭接觸不良等缺陷故障。在12月20日的高壓試驗中，發現中壓側直流電阻不平衡系數為18.61%（見表3），應扣30分，因此，該變綜合評價為“嚴重”狀態，建議盡快進行停電檢修。

3 故障診斷與分析

該變評價為“嚴重”狀態后，化驗專業人員做出如下分析。

從油中色譜分析列表中可以看出，該主變C2H2、H2超過注意值，且總烴產氣速率遠大于10%，說明變壓器內部有故障存在，經改良三比值編碼[2]分析為102，故障類型屬于電弧放電，情節較嚴重，故障實例有：線圈匝、層間短路，分接頭引線油隙閃絡，引線對箱殼放電，線圈熔斷，引線對其他接地體放電，分接開關飛弧，環電流引起電弧等。產生這種故障的原因有以下幾種：油流帶電，分接開關滲漏，導電回路及其分流接觸不良，不穩定的鐵芯多點接地，金屬尖端放電，分接開關拉弧、繞組或引線絕緣擊穿。

通過高壓試驗，發現中壓側直流電阻不平衡系數為18.61%（見表3），嚴重超過注意值，且其他項目合格。造成直流電阻超過注意值的原因大致有：分接開關接觸不良（中壓側不存在），或導電桿與引線接觸不良。

表3 繞組直流電阻測量（0℃）

綜合分析，因該主變投運不足一年，從C2H2與直阻超過注意值情況看，初步斷定為金屬放電。故障區域可能在中壓A相引線與套管導電桿連接處及中壓A相的引線上下出頭位置，但也不排除中壓線圈有損壞的可能。

4 故障處理

廠家技術人員對該變壓器在現場進行了檢查，未找到缺陷根源，決定返廠大修。返廠后，對該變壓器進行解體，將A相中壓線圈（故障線圈）拔出后發現問題出在線圈出頭彎折部位。故障現象是出頭彎折點的一根導線被燒蝕，導致產生乙炔和直流電阻超標。分析表明，問題的根源在于線圈引出頭在彎折時導線產生了皺褶，操作者整平處理工作不徹底，經過后續操作及運行振動等外力作用逐漸將外包絕緣磨破，從而導致此次問題發生。

處理措施：將導線皺褶徹底整平，對外包絕緣做了加強處理，絕緣材料為進口丹尼森紙和進口耐熱皺紋紙，并在出頭與相鄰匝間加墊紙槽，出頭綁扎固定也做了加強，中壓線圈內外的絕緣件全部做了更換，確保經此次處理后變壓器可安全運行。

5 結論

用氣相色譜分析法來分析診斷變壓器內部故障，其靈敏性高，能夠在變壓器運行過程中，發現其潛伏性的早期故障，避免變壓器損壞事故發生，但一定要結合色譜歷史數據，進行正確的狀態評價與分析，并結合電氣試驗進行綜合分析判斷。

［1］ 國家電網公司主編.設備狀態檢修規章制度和技術標準匯編［M］．北京：中國電力出版社，2008:152-153．

［2］ 操敦奎.變壓器油中氣體分析診斷與故障檢查［M］.北京:中國電力出版社，2005:98．

Condition Assessment and Fault Treatment on a 110 kV Transformer

WANG Xiu-qing，ZHANG Deng-yu，ZHENG Ji-bin
(Shuozhou Power Supply Company，Shuozhou，Shanxi 036002，China)

Oil chromatographic analysis was done on No.1 transformer of Wangping 110 kV substation and condition assessment was done，through which the hidden faults of the transformer were discovered and measures were taken accordingly in time，which avoided the expansion of equipment failure.

transformer；condition assessment；failure analysis

TM407

B

1671-0320（2011）04-0018-03

2011-04-12，

2011-05-23

王秀青（1974-），女，山西朔州人，2006年畢業于太原理工大學電力系統及其自動化專業，工程師，從事科技管理和信息系統建設；

張登宇（1977-），男，山西朔州人，2002年畢業于太原重機學院電力系統及其自動化專業，工程師，技師；

鄭集斌（1968-），男，山西大同人，2000年畢業于太原電力高等專科學校電力系統及其自動化專業，助理工程師，技師。