煤窯溝2號主變事故分析

馬 瑩

（國網(wǎng)新疆電力公司吐魯番供電公司，新疆 吐魯番 838000）

變壓器是充油電氣設(shè)備的重要組成部分，利用氣體色譜分析方法來檢測變壓器的內(nèi)部故障，已經(jīng)成為變壓器等充油電氣設(shè)備絕緣監(jiān)督的一個重要手段；還可以防止設(shè)備損壞和由于設(shè)備損壞而導(dǎo)致的電網(wǎng)大面積停電事故發(fā)生，對保障設(shè)備乃至電網(wǎng)的安全運行能起到積極作用。通過煤窯溝2號主變的事故分析，說明了事故的原因、經(jīng)過、分析方法及處理措施，為今后變壓器事故分析提供了一定的參考意見。

1 故障實例

煤窯溝變電站2號主變，型號為S9─5000/35，生產(chǎn)廠家為新疆特變電工，此臺變壓器自2006年6月投運開始，各組分含量均為正常，運行至2011年7月23至2011年11月22日總烴含量超標(biāo)，C2H2含量未超過檢測限，氫氣含量正常。2011年12月3日煤窯溝變2#主變輕瓦斯動作，處理后，由于設(shè)備內(nèi)部殘油混入，油中仍存在總烴含量超標(biāo)，C2H2含量未超過檢測限，氫氣含量正常現(xiàn)象，多次跟蹤分析未見增長，于是該設(shè)備檢測轉(zhuǎn)入正常周期。2013年3月13日，在帶電檢測中，我們?nèi)臃治鰰r發(fā)現(xiàn)，H2含量為249.19μL/L，C2H2含量為 9.06μL/L、總烴含量為 1593.72μL/L，氫氣、乙炔、總烴超標(biāo)，且有增長趨勢，總烴相對產(chǎn)氣速率為11.45%，大于10%的要求。檢測情況見表1。

2 故障處理及分析方法

2.1 故障經(jīng)過

2013年3月13日，在帶電檢測中，我公司化學(xué)專業(yè)對35kV煤窯溝變電站2#主變?nèi)臃治霭l(fā)現(xiàn)，H2含量為 249.19μL/L，C2H2含量為 9.06μL/L、總烴含量為1593.72μL/L，氫氣、乙炔、總烴超標(biāo)，與以往相比明顯增長。后跟蹤分析，氫氣、乙炔、總烴大幅度增長。檢測情況見表2。

表1 煤窯溝2號主變色譜分析異常數(shù)據(jù)

表2 煤窯溝2號主變色譜分析異常跟蹤數(shù)據(jù)

2.2 分析方法

由于 35kV煤窯溝變電站2#主變?yōu)闊o載調(diào)壓變壓器，它的分接開關(guān)囊括在本體油箱內(nèi)，我們利用故障特征氣體分析以及三比值法對故障進(jìn)行了分析判斷。

三比值法原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從五種特征氣體中選用二種溶解度和擴散系數(shù)相近的氣體組分組成三結(jié)比值，以不同的編碼表示；根據(jù)表3的編碼規(guī)則和表4故障類型判斷方法作為診斷故障性質(zhì)的依據(jù)。這種方法消除了油的體積效應(yīng)影響，是判斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法。

我們用三比值法對煤窯溝2號主變進(jìn)行分析判斷，列表如下：

C2H2/C2H4=9.06/938.84=0.0096＜0.1……0 CH4/H2=421.39/249.19=1.6910＞1～＜3……2 C2H4/C2H6=938.84/224.43=4.1832＞3……2三比值編碼為022，高于700℃的高溫過熱故障

根據(jù)《DL/T722—2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》，故障性質(zhì)可判定為高于700℃的高溫過熱故障。

3 原因分析

1）根據(jù)三比值法，該故障編碼為022，為高于700℃的高溫過熱。高溫過熱可能由以下原因引起：分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵心漏磁，局部短路，層間絕緣不良，鐵心多點接地等。

2）鑒于上次輕瓦斯動作是由于分接開關(guān)靜觸頭螺絲松動，接觸面電阻增大，導(dǎo)致高溫過熱，致使動靜觸頭面發(fā)黑所致。此次檢查發(fā)現(xiàn)，2#主變內(nèi)部仍然存在觸頭發(fā)黑、螺絲松動現(xiàn)象。

4 故障處理措施：采取主變更換

2013年5月20日，檢修人員更換了該主變，更換后設(shè)備運行無異常。表5是投運后該主變色譜檢測情況。

表3 編碼規(guī)則

表4 故障類型判斷方法

表5 煤窯溝2號主變投運后色譜數(shù)據(jù)

5 結(jié)論

通過正確的色譜分析和預(yù)防性試驗?zāi)軌蚍乐乖O(shè)備損壞和由于設(shè)備損壞而導(dǎo)致的電網(wǎng)大面積停電事故發(fā)生，對保障設(shè)備乃至電網(wǎng)的安全運行能起到積極作用。因此，利用變壓器油中溶解氣體的色譜分析法，能盡早地發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障，是監(jiān)督與保障設(shè)備安全運行的一個重要手段。