發電廠主變壓器總烴含量超標分析處理

隋麗娜

摘 要： 通過定期化驗分析運行變壓器油色譜，及時發現變壓器內部故障，分析故障原因并及時處理故障，避免變壓器運行中的重大設備損壞事故；油色譜分析對變壓器內部故障分析是一種非常有效的手段，同時應結合預防性試驗進行定期檢查。

關鍵詞：變壓器油 故障 色譜分析

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）12-0280-01

引言

某發電公司 1號主變型號：SFP10-370000/220，容量370MVA，由常州東芝變壓器有限公司制造，生產日期：2003年10月； 2016年5月23日例行絕緣油色譜分析總烴31μL/L ，各項數據無異常；2016年7月1日至8月10日1號機組停備， 2016年8月11日開機運行，自 9月12日以來，1號主變油色譜分析各項特征氣體含量均呈明顯上升趨勢，至2016年9月18日，總烴已達到407.16μL/L，絕對產氣速率已達668mL/D，三比值編碼為0-2-2，根據導則分析應為內部高溫過熱引起，經過外部檢查、油樣送出比對，確認1號主變內部存在過熱性故障。

一、變壓器總烴超標原因分析

2016年9月12日，1號主變進行油色譜分析定期工作時，檢測油中總烴含量為343.62μL/L，已超過規程注意值150μL/L，為排除儀器及人員操作手法問題引起的實驗數據異常，聯系其它單位協助進行油色譜分析，試驗結果均表明1號主變總烴超標，需對1號主變進行跟蹤觀察、取樣，進一步判斷總烴超標異常原因，并制定故障處理方案。

根據《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》，對1號主變油中產氣速率進行分析，總烴絕對產氣速率：

式中：ra—絕對產氣速率，mL/天；ci，1—第二次取樣測的油中某種氣體的濃度；

Ci，1—第一次取樣測的油中某種氣體的濃度；△t—二次取樣時間間隔中實際運行時間；

m—設備總有量；p—油的密度；

根據《DLT722-2014變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》對2016年9月13日氣體進行三比值分析如下：

乙炔與乙烯的體積分數比：1.92/182.56=0.01；

甲烷與氫氣的體積分數比：119.44/58.2=2.05；

乙烯與乙烷的體積分數比：182.56/34.43=5.3；

對照《DLT722-2014變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》表6及表7可推算出變壓器內部存在700℃的高溫過熱故障；為了排除其它外部因素導致的變壓器過熱故障發生和停機造成經濟損失，通過以下措施逐項進行排查：

1.通過對機組加減負荷觀察，在機組大負荷運行期間，1號主變油中總烴產氣速率較機組小負荷時快，所以進一步判斷產氣速率與機組負荷存在正比關系；

2. 1號主變運行時1號、3號機5號潛油泵運行，通過與2號、4號潛油泵運行方式互切未發現潛油泵的運行方式對總烴含量產生帶來的影響；

3.對每臺潛油泵進行直流電阻及絕緣測量，就地檢查潛油泵溫度及聲音正常，說明不存在因潛油泵故障引發總烴含量超標的可能；

4.對變壓器鐵心接地電流進行測量，測量結果為0，不存在因鐵心兩點接地造成總烴超標的原因；

5.通過對變壓器進行多天持續觀察，未發現變壓器本體異音等情況；

6.通過對變壓器進行本體紅外成像及測溫，在主變本體未發現明顯過熱點；

綜合以上分析判斷，變壓器內部存在故障，具體原因需結合變壓器預防性試驗和主變內檢進行確認，后期油色譜試驗中發現氫氣、乙炔隨主變運行周期增長，給設備的安全運行帶來很大隱患，需及時停機進行處理。

二、變壓器故障處理

1號主變停運后立即對主變高低壓側引線進行直流電阻測試，此時，高壓側分接開關在3檔位，測量低壓側直阻正常，高壓側引線直流電阻不平衡， 將分接開關分別切換至其它檔位進行測量時，高壓側引線直流電阻均正常，進一步確定A相分接開關存在故障，立即對變壓器進行放油，安排進行變壓器內檢；

1.對分接開關進行目視化檢查，未發現問題；

2.對變壓器各部位緊固螺栓進行檢查，未發現螺栓發黑、松動現象；

3.對套管均壓球、中性點均壓球進行目視化檢查，未發現異常痕跡及松動現象；

4.對線圈圍屏、引線及線圈墊塊檢查未發現異常及松動情況；

5.檢查變壓器內部絕緣件無開裂發黑現象；

6.檢查變壓器內部油箱清潔、無異物；

主變高壓側直阻測試結果表

通過預防性試驗及變壓器內檢定檢項目檢查，均未能發現異常狀況，根據預防性試驗結果顯示A相分接開關明顯存在問題，但通過目視化以及內窺鏡檢查未能發現動靜、觸頭有異常現象，使檢修工作一度處于被動狀態，再次對無載分接開關動觸頭進行切換， 通過觀察窗發現內部故障點， 其中高壓側A相分接開關3檔位靜觸頭六處放電點，動觸頭八處放電。

考慮到分接開關更換費用高，周期長，影響1號主變按期歸調，且我公司1號主變投運后分接開關長期在第三檔位運行，故采用對分接開關短接的方式進行處理，短接后對分接開關再次在三檔位進行直流電阻測試，顯示測試結果正常，為排除其它部位可能存在的異常，對1號主變進行局放試驗、主變套管及本體介質損耗、直流耐壓及泄漏電流等常規試驗數據判斷，未發現存在問題，直流電阻測試見下表：

變壓器分接開關故障時引起變壓器油色譜異常的主要原因之一，變壓器的無載分接開關一般由動觸頭片、定觸頭及傳動機構等組成。調整分接開關位置時由箱蓋上手動機構來完成。無載分接開關必須在變壓器高低壓兩側都從電網中斷開才能進行調整，當變壓器檢修時或需要調壓時應將分接開關正反轉各不少于4圈，相當于每個定觸頭與動觸頭分接不少于4次，以便消除觸頭上的油污及氧化膜，保證運行中接觸良好，分接開關調整后，要測量各位置的直流電阻及變比，并于原始數據一致，變壓器方可投入運行。

三、結論

油色譜分析是變壓器運行中異常現象最有利的檢測手段，特別針對未能安裝油在線檢測裝置的變壓器，通過油色譜分析能及時掌握變壓器內部存在的異常現象，所以堅持變壓器油色譜分析的定期工作，能及時發現和處理變壓器存在的故障，防止變壓器損壞的重大事故發生同時，變壓器預防性試驗也是及時掌握其缺陷存在的重要手段，按照變壓器預試項目和定期油色譜分析，能提前發現變壓器存在的隱患，使設備安全穩定運行。

參考文獻

[1]變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則 國家能源局

[2]電力設備交接和預防性試驗規程