某換流站在線氣體監測裝置捕捉換流變壓器故障原因分析

林麗琴歐賢靖

（1.國網福建檢修公司，福建福州 350000；2.廈門譽忠電氣工程有限公司，福建廈門 361000）

某換流站在線氣體監測裝置捕捉換流變壓器故障原因分析

林麗琴1歐賢靖2

（1.國網福建檢修公司，福建福州 350000；2.廈門譽忠電氣工程有限公司，福建廈門 361000）

某換流站運行人員發現010B換流變B相本體氣體在線監測裝置報氣體含量超高告警，故障經確認后，立即將故障變壓器退出系統運行，故障變壓器返廠解體后發現網側線圈外表面有大面積發黑現象。本文對某換流站010B換流變B相換流變壓器故障原因進行深入分析，對某站在運換流變網側套管存在缺陷進行技改，為相關缺陷的研究提供參考。

換流變壓器 網側線圈 網側套管

1　引言

某站換流變壓器均為西變公司生產的單相三繞組油浸變壓器，型號為：ZZDFPSZ-299100/500，共有13臺，單元Ⅰ、單元Ⅱ各6臺，備用1臺。某日09：30，發現010B換流變B相本體氣體在線監測裝置報氣體含量超高告警，現場立即取油樣進行色譜分析，經確認該臺換流變乙炔含量在較短時間內迅速增長，現場立即將故障變壓器退出運行，使用備用換流變代替故障變運行。通過對故障換流變進行高壓試驗，解體檢查后發現網側線圈外表面有大面積發黑現象，經專家分析認為故障變壓器網側套管端部密封不嚴，水分進入網側線圈后，網側線圈絕緣性能大幅度下降，造成線圈撐條及紙筒沿面放電。本文對某站換流變壓器故障原因、現場試驗及整改措施進行全面的分析，為此類變壓器故障提供借鑒經驗。

2　換流變壓器故障簡述及處理情況

2.1故障簡述及處理情況

在現場，試驗田里的項目牌上赫然醒目地標示此塊水稻試驗田的處理方法，設置鉀的五種配比：常規施肥、不施鉀肥、50%鉀肥、100%鉀肥和120%鉀肥。在試驗田的各處理田塊中，參會人員能清晰對比出，100%和120%施用鉀肥的稻谷分蘗情況和稻谷籽粒飽滿程度明顯好于其他。

某日09：30，010B換流變B相本體氣體在線監測裝置報氣體含量（氫氣H2的100%、一氧化碳CO的18%、乙烯C2H4的1.5%和乙炔C2H2的8%的組合含量）超高告警。管理處立即對010B換流變B相本體進行取油樣分析及紅外測溫。紅外測溫未見異常，兩次油色譜分析顯示010B換流變本體乙炔含量在27-47ppm之間，超過《電力設備預防性試驗規程》中規定500kV變壓器類設備乙炔含量注意值為1ppm。利用三比值法對故障原因進行分析，可初步判斷010B換流變B相乙炔含量超標為油中電弧低能放電。

2.2現場檢查及處理情況

經過全面檢查之后，發現1柱網側線圈外表面有大面積發黑現象（位置在線圈中部偏上區域，高壓引線正下方撐條左側10檔，右側4檔，共計15檔，網側繞組共計34根撐條）。放電沿圍屏與撐條接觸面、圍屏接縫處較為嚴重，另外繞餅外表面約有5處放電點。

對數值模擬的地面溫壓風場與實況進行對比,分析驗證模式模擬效果(圖13)。海岸線處的等溫線密集帶,風速自海上向內陸迅速減弱,蘇南近岸的東西向氣流輻合中心,內陸自西向東移動的弱暖脊等均模擬得較好,模擬的多系統環流也與實況相符。

換流變壓器絕緣性能下降的另一原因很可能是絕緣表面局部受潮，導致絕緣紙板和油隙耐電場強降低，發生了沿面放電現象。換流變壓器網側外徑表面絕緣性能大幅度下降，從換流變壓器結構和放電部位分析，出現此狀況很可能與網側套管上端部密封不嚴有關。

對網側線圈故障分析基于現場實際的檢查和相應的理論分析和計算。在對網側線圈放電位置檢查時發現，放電位置并未在網側線圈端部高場強區，而是在電場較均勻的部位。結合產品實際尺寸，應用電場分析軟件對網側線圈進行了電場分析計算如圖1。

（4）現場進箱檢查及返廠檢修：初步進行了鐵心及接地系統、器身表面檢查、引線表面及分接開關的檢查，未發現異常。接著進行了網側套管引線及屏蔽層的絕緣檢查，未見異常；接著進行了閥側套管引線及屏蔽層的絕緣檢查，未見異常。經過現場以上檢查工作，未發現引起油色譜異常的放電部位，為全面查找變壓器故障點，決定將故障變進行返廠檢修。

（1）油色譜監視工作：某日10時，某站連續對010B換流變取油樣進行色譜分析，由色譜結果得到該設備乙炔含量在較短時間內增長迅速。

（2）現場常規高壓試驗檢測：次日對故障變壓器進行了常規試驗，常規試驗包括：電壓比、極性檢查、測量繞組連同套管的直流電阻、絕緣電阻、介損、直流泄漏電流測量、有載分接開關過渡電阻及時間測試、套管電流互感器的直阻和絕緣電阻、套管的絕緣電阻及主絕緣介損和電容量，其中，AX對a1b1+a2b2及地絕緣電阻相對交接試驗偏差較大，相差接近一個數量級。

3　故障原因分析

耐壓和局放試驗均未見異常。由于該換流變緊靠運行著的500kV設備，所以背景干擾比較大，通過采取抗干擾技術排除部分干擾得到以上試驗結果，均通過，但由于干擾不能完全排除，試驗結果僅供參考。

從網側線圈在感應電壓680kV下分析計算的結果看，放電部位的場強計算都比較低。在發現放電痕跡的部位，在680kV下，安全裕度系數1.7以上。因此，從理論分析和計算的結果推斷，在工作電壓525/√3kV正常情況下，該位置具有較大的安全裕度（約3.8倍），因此正常情況下不應發生放電。

（3）現場繞組變形、耐壓、局放試驗：通過本次繞組變形試驗和交接試驗圖譜比較，網側繞組圖譜在低頻段局部重合性稍有差異；閥側Y繞組及Δ繞組圖譜重合性較好，未見異常。（試驗溫度：28℃，濕度：55%）

因此得出引起該換流變壓器網側線圈外徑側撐條、絕緣紙筒沿面放電的主要原因是：網側套管端部密封不嚴，水分進入網側線圈后，網側線圈絕緣性能大幅度下降，造成線圈撐條及紙筒沿面放電。

腦出血是一種極為普遍的慢性疾病[3],臨床上多以肢體活動不協調最為常見,重癥病人會出現肺部感染及腎功能衰竭等并發癥發生[5],嚴重影響病人的生活質量,危及病人的生命安全,因此如何為腦出血病人提供有效的護理措施,已引起醫護人員的高度重視。

其實，吉爾布雷斯成功的原因有四點：“(1)通過雇主將砌磚科學動作形成，將工具和方法的標準化；(2)精心挑選員工，培養他們，踢出不愿接受新方法的員工；(3)通過雇主的關注，給那些愿意接受科學方法的第一流員工一大筆獎金；(4)雇主和工人工作幾乎是均分的，雇主指導工人、鼓勵工人，為他們提供方便”。

4　結語

某站換流變壓器引故障的主要原因是：網側套管端部密封不嚴，水分進入網側線圈后，網側線圈絕緣性能大幅度下降，造成線圈撐條及紙筒沿面放電?，F場及時采取反措，將12臺在運換流變壓器網側套管首端增加密封罩，有效的防止了網側套管首端滲漏雨水的缺陷，有效的保障了換流站核心設備運行的穩定性。

［1］某站運行規程.秦皇島超高壓管理處.2008.

［2］換流變壓器出廠技術文件，2008年10月.

林麗琴（1984—），女，福建莆田人，研究生，國家電網福建檢修公司，研究方向：電力系統自動化。