一次變壓器油樣異常的分析與處理

吳 云

（儀征市供電公司，江蘇 儀征211400）

0 前言

絕緣油是重要的液體絕緣介質(zhì)，在電氣設(shè)備中主要起絕緣、冷卻和滅弧作用。對于電力系統(tǒng)的重要設(shè)備變壓器而言，在發(fā)生故障前，在其內(nèi)部分析出多種氣體。而氣相色譜法可以根據(jù)變壓器內(nèi)部分析出的氣體，分析變壓器的潛伏故障，特別是過熱性、電弧性和絕緣破壞性故障等。 不管故障發(fā)生在變壓器什么部位都能很好的反映出來。 隨著電力事業(yè)的發(fā)展，目前變電站基本上僅剩變壓器為充油設(shè)備，為了確保其安全運(yùn)行，加強(qiáng)油的絕緣監(jiān)督的重要性可想而知。

1 問題發(fā)現(xiàn)的過程

儀征110kV 城南變2 號主變型號SFSZ7-31500/110，沈陽變壓器廠生產(chǎn)，1994 年投入運(yùn)行。 7 月6 日我們對110kV 城南變2 號主變本體進(jìn)行油色譜周期試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有乙炔產(chǎn)生，且其他特征氣體含量并未發(fā)生變化。 我們立即對主變進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，并分析乙炔氣體產(chǎn)生的原因，準(zhǔn)備采取進(jìn)一步措施。

表1

2 問題的初步分析

變壓器在運(yùn)行過程中由于過熱和放電故障， 通常會產(chǎn)生乙炔氣體，嚴(yán)重的導(dǎo)致設(shè)備損壞。在發(fā)生發(fā)熱故障時，開始會產(chǎn)生氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、二氧化碳，最后會產(chǎn)生乙炔氣體。而發(fā)生放電故障時，會出現(xiàn)乙炔氣體。乙炔氣體是最重要的特征氣體，所以對乙炔氣體的產(chǎn)生應(yīng)引起高度重視。

為查明原因我們采取措施繼續(xù)跟蹤采樣， 獲取數(shù)值變化情況，初步分析導(dǎo)致問題的原因。

2.1 經(jīng)過兩周的跟蹤檢測，未發(fā)現(xiàn)乙炔氣體減少。 說明采樣準(zhǔn)確，不存在油樣受到污染的情況；試驗(yàn)結(jié)果正確，不存在試驗(yàn)方法或結(jié)論錯誤。 乙炔氣體真實(shí)存在并且沒有減少。

2.2 初步分析可能導(dǎo)致問題存在的原因：1）外部帶油補(bǔ)焊；2）超負(fù)荷運(yùn)行；3）內(nèi)部出現(xiàn)高溫點(diǎn)；4）外部原因造成的污染，如補(bǔ)充新油；5）內(nèi)部原因造成的污染，如分接開關(guān)滲油；6）繞組等絕緣體中吸收的氣體；（7）低能量局部放電。

2.3 采用排除法對初步分析所得原因進(jìn)一步篩選：

1）經(jīng)過調(diào)查該臺主變自投運(yùn)以來的檢修記錄，發(fā)現(xiàn)無外部帶油補(bǔ)焊的情況；

2）經(jīng)調(diào)度部門核實(shí)，該臺主變無超負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致內(nèi)部過熱的情況；

3）且若內(nèi)部有高溫?zé)狳c(diǎn)，即發(fā)生過熱性故障的情況下，其余氣體如總烴、氫含量都會增長且數(shù)值較高，而根據(jù)報告可以看出除乙炔外其余氣體含量正常；

4）該臺主變自投運(yùn)以來未有補(bǔ)充新油的記錄，且運(yùn)行很長一段時間以來乙炔含量都為零；

5）針對只有乙炔氣體產(chǎn)生而其他特征氣體沒有發(fā)生變化的情況，我們分析若分接開關(guān)室滲漏，其開關(guān)室內(nèi)含有較高的乙炔變壓器油將流入主變本體內(nèi)，導(dǎo)致主變本體油中乙炔含量的增加，而其他特征氣體含量不會有大的變化；

6）根據(jù)三比值分析及綜合情況分析，內(nèi)部可能會存在低能量放電的現(xiàn)象；

7）經(jīng)查證投運(yùn)后的油色譜分析報告，并未有乙炔氣體產(chǎn)生的情況，而且該變壓器自投運(yùn)以來，繞組也未發(fā)生過故障，所以繞組中不可能吸收乙炔氣體。

經(jīng)過排除法分析，我們認(rèn)為第5、第6 種情況較為可能。

3 問題的跟蹤分析

根據(jù)初步分析得到的兩個重要原因， 研究決定進(jìn)一步跟蹤分析。一是，對變壓器進(jìn)行停電試驗(yàn)，經(jīng)過7 月8 日對變壓器停電試驗(yàn)，數(shù)據(jù)正常，沒有發(fā)現(xiàn)因絕緣問題導(dǎo)致內(nèi)部過熱或者放電現(xiàn)象。二是，對調(diào)壓開關(guān)可能存在的滲漏情況進(jìn)行排查，分兩步進(jìn)行：首先在調(diào)壓開關(guān)不工作的情況下進(jìn)行油樣的跟蹤分析（7.17-8.15），然后將分接開關(guān)投入使用，取油樣檢測（8.15-8.30）。 得到的結(jié)果如圖1 所示：

圖1

對比乙炔變化情況可以發(fā)現(xiàn)，乙炔含量的減少與增長和調(diào)壓開關(guān)的動作情況有關(guān)系，進(jìn)一步驗(yàn)證調(diào)壓開關(guān)滲漏的可能性較大。

4 問題的現(xiàn)場處理過程

表2

9 月5 日我們對調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行了吊芯檢查， 并對分接開關(guān)室進(jìn)行抽真空處理，發(fā)現(xiàn)有輕微滲現(xiàn)象，我們隨即對調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行了更換，并對主變本體油樣進(jìn)行了過濾。處理結(jié)束后，送電并進(jìn)一步采樣觀察。

根據(jù)采樣觀察情況來看， 造成乙炔的原因即為調(diào)壓開關(guān)滲漏，并已經(jīng)得到解決。

5 結(jié)語

利用變壓器油色譜分析是一個很重要的在線監(jiān)測手段，變壓器油樣中出現(xiàn)乙炔特征氣體應(yīng)該引起高度的重視， 首先要進(jìn)行跟蹤采樣，通過數(shù)據(jù)前后對比來進(jìn)行初步分析，其次要結(jié)合設(shè)備自身情況，如修試情況、運(yùn)行記錄、故障情況等幫助分析判斷，再次要根據(jù)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果排查調(diào)壓開關(guān)、二次端子、潛油泵等輔助設(shè)備是否會引起乙炔氣體的產(chǎn)生。在確定問題范圍后，應(yīng)盡快有針對性的停電處理，進(jìn)一步通過試驗(yàn)、吊罩檢查等手段來查找原因，同時要注意經(jīng)驗(yàn)的積累，更好的做好設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作。

［1］GB/T7252-2001，變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則[S].

［2］陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù)[C].2009.