絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處的實踐探究

王華寶

（蘇州熱工研究院有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518000）

大型變壓器發生熱點以及放電故障主要是由于其內部的絕緣油等發生了性狀上的變化，并產生了CO、CO2以及其他烴類的低分子氣體物質，而這些物質一旦溶于絕緣油，就會造成變壓器油出現變質的問題，進而導致大型變壓器發生故障。因此，電力部門必須要加強對大型變壓器內部絕緣油的化驗和分析，以準確掌握絕緣油的性狀特點，從而有效避免大型發生故障，影響整個電力系統的正常運行，這也是對大型變壓器進行故障查處的有效方式之一。本文將以某變電站中的大型變壓器故障查處為例，探究絕緣油化驗分析方法在大型變壓器故障查處中的實踐應用，以促進大型變壓器故障判斷以及維修的效率，為電力系統實現運行的穩定性和安全性提供更加可靠的保障。

1 絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處

1.1 對大型變壓器絕緣油進行取樣的要點分析

對變壓器內部的絕緣油進行化驗分析前要進行取樣，取樣時應嚴格規范逐步操作。首先，應選擇變壓器內部絕緣油比較容易發生污染的位置來采集油樣。取樣部位確定后，工作人員可以根據實際情況使用相應的采樣設備以及采樣規范來進行采集，同時要注意保持油樣的清潔性和干燥性，避免污染油樣，影響化驗分析的準確性。在采集油樣的過程中應先打開放油閥放油，而后應先取適量絕緣油對取樣瓶進行沖洗，再完成取樣。對變壓器絕緣油進行取樣時特別要注意，當所取油樣是用于對絕緣強度進行檢測時，應沖洗取樣瓶2次或3次；如果環境濕度超過了75%時，應避免進行取樣操作。對大型變壓器進行絕緣油的取樣后，就可以通過色譜分析或者微水分析等多種化驗分析方法來分析油樣，從而判斷大型變壓器的故障原因。

1.2 對絕緣油進行化驗分析的基本方法

在化驗分析大型變壓器內的絕緣油樣品時，工作人員應對絕緣油的具體形狀、顏色、所含的雜質成分、色譜、水分以及閃點等進行綜合性的分析研究。利用色譜分析方法可以在不對大型變壓器進行斷電的情況下，通過對變壓器內少量絕緣油樣品的化驗分析就完成對變壓器故障原因的檢測分析，并對故障隱患做出預測。對絕緣油進行化驗分析時應首先完全脫出油樣中所含的全部氣體成分，再通過氣相色譜儀來分離檢測氣體的具體成分。完成檢測后，應在通過色譜數據處理設備來計算分析從絕緣油中所分離出的CO、CO2、乙炔、乙烯、甲烷、乙烷以及H2等成分。

1.3 根據化驗分析結果查處變壓器故障

通過化驗而得到變壓器絕緣油的分析結果后，應以變壓器油中各種溶解性氣體判斷分析的基本導則來判斷變壓器故障的原因。當變壓器絕緣油中的分離氣體符合相關判斷標準時，則應對其給予充分的重視，并采取相應的查處措施，根據氣體含量的化驗分析來初步判斷大型變壓器的故障原因。同時，在判斷大型變壓器的故障原因時，還可以通過三比值的判斷方法來進行分析，也就是根據各種氣體含量間所形成的比值關系來編組以及編碼，而編組編碼的不同也就與相應的故障類型相互對應，從而更加準確高效地對變壓器的具體類型進行判斷查處。

2 應用絕緣油化驗分析查處大型變壓器故障的實踐探究

本文以某變電站的一號大型主變壓器的故障判斷為例來分析絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處的實踐應用。改變電站中的一號主變壓器設備發生了一次主變跳閘故障，并有本體重瓦斯、比率差動、壓力釋放保護以及差動保護等動作提示，同時10 kv備用采取了自投動作，因此需要對其故障原因進行查處。在本次故障查處中，首先嚴格按照取樣規程采集了主變內部的絕緣油樣，并采用了色譜分析的方法來進行化驗分析。經過化驗，發現在主變絕緣油樣品中的總烴超標，同時其乙炔和乙烯的含量也存在超標的問題。工作人員為了進一步分析故障原因，采用了在不同時間段對主變絕緣油進行取樣和化驗分析的方法，以提高故障查處的準確性。

2.1 分析大型變壓器故障的主要原因

對該主變故障進行故障分析時采取返場吊罩方式，結果發現其有載選擇開關中的第一、第二以及第七檔存在放電跡象。因此，本次故障原因主要是連續換擋動作時，雖然選擇開關有動作，但是其切換開關卻未動作，導致選擇開關出現拉弧放電現象，進而引起本體重瓦斯采取了保護動作，此后造成了主變發生差動保護，并形成相間故障。其中在連續換擋時，選擇開關由2檔換向3檔動作，而切換開關卻沒有動作，因此變壓器刺死的實際檔位仍處于2檔下。而當選擇開關再由4檔換向4檔動作時，其切換開關仍未做出相應動作，因此造成高壓側電流斷開，并在選擇開關位置發生拉弧現象，由于該主變的有載開關采用的是組合開關方式，且其本體器身和選擇開關均位于一個油箱之內，導致本體重瓦斯采取了保護動作，造成故障的發生。

2.2 分析開關未采取切換動作的故障原因

電氣以及機械因素都有可能是造成切換開關未做出動作的原因。根據有載調壓開關的電氣工作原理，一般來說在做出按鈕動作以后，常閉觸點就會在電流作用下使線圈產生勵磁作用，并隨即閉合常開觸電，線圈由此而帶電，同時閉合常開觸電，使自保持得以形成。又在開關對一個分接完成以后，其順序開關將斷開，這次電機停止運行，一個調壓過程就此完成。而當發生故障時，由于接點出現粘連的問題，使順序開關無法正常斷開，從而造成有載切換開關未做出相應動作，并在選擇開關處發生拉弧問題，引發主變瓦斯采取保護動作，使主變運行發生故障。

而造成切換開關未動作的機械性因素則是該凸輪機構的行程中存在死點，因此，當切換開關需要做出動作時，拉力彈簧由于嚴重老化而使拉力下降，造成凸輪結構有死點出現，卡死了切換開關，使其無法與選擇開關動作相互配合，導致主變發生運行故障。

通過本次絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處的實踐發現，在判斷主變故障時，由于在吊罩后方看到有載調壓機構已經完成了調壓，且主變的短路阻抗、絕緣電阻、直流電阻、各繞組、頻率相應以及繞組介質等均處于正常狀態，通過其他電氣試驗無法對本次故障原因進行有效的查處，而只有對主變絕緣油進行化驗分析可以實現準確判斷故障原因。

3 結語

通過對大型變壓器中絕緣油進行化驗分析，可以有效發現變壓器設備中的故障隱患因素，同時還可以對故障的具體性質進行分析，準確判斷故障是屬于放電性故障或者屬于過熱故障，并能夠對故障部位給出初步的判斷，因此，能夠幫助電力檢修維護人員明確故障的具體危害，從而為故障的檢修排除創造便利條件，提高大型變壓器設備的檢修效率，并對日常維護保養工作給出指導建議，為電力系統實現安全穩定的運行提供更加可靠的保障，促進我國電力事業的健康發展。