增子坊變電站1號主變油色譜不合格的原因分析和處理論文

　　摘要：分析變壓器的油氣相色譜演變過程，并依據(jù)油色譜跟蹤試驗結(jié)果，進行內(nèi)部故障分析、故障點的判斷、查找。以及故障的處理過程，最后提出了該類故障的有關(guān)結(jié)論。關(guān)鍵詞：變壓器；油氣相色譜；轉(zhuǎn)換觸頭

　　氣相色譜分析是診斷充油電力設(shè)備內(nèi)部故障的一種分離技術(shù)，具有診斷及時、準確的特點。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部存在潛伏性過熱或放電故障時，產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體不同，分析溶解于油中的氣體，就能盡早地發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障，并可隨時監(jiān)視故障的發(fā)展情況。

　　1 故障概述

　　增子坊變電站1號主變壓器是青島雙星變壓器廠生產(chǎn)的SSZ9-400001110型變壓器，投產(chǎn)日期為2006年6月。2008年4月28日，在該主變油樣的春檢化驗過程中，色譜分析發(fā)現(xiàn)油樣異常，其中特征氣體以C2H2為主，含量為100.81 μL/L，嚴重超過注意值5μL/L，在當(dāng)天晚上11點30分的追蹤分析中，C2H2仍然嚴重超標(biāo)，含量為98.05μL/L，同時，總烴含量為131.41μL/L，H2含量為143.17μL/L，也接近超標(biāo)。公司領(lǐng)導(dǎo)決定，采用倒負荷手段，每隔一天進行一次油色譜監(jiān)測，嚴格監(jiān)視其發(fā)展?fàn)顩r(情況見表1)，而且立即聯(lián)系廠家、布置大修工作，在2008年5月5日的吊罩檢查中，發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)下部轉(zhuǎn)換觸頭接觸不良而引起放電，廠家對此進行了更換，同時，油也進行了過濾處理，處理后，變壓器油氣相色譜跟蹤試驗結(jié)果合格，運行狀況一直良好。

　　2 故障分析

　　根據(jù)我國《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》規(guī)定的變壓器油中氫和烴類氣體的注意值(總烴、乙炔、氫分別為150、5、150μL/L)，可見乙炔嚴重超標(biāo)，特征氣體有以下幾個特點：

　　(1)氣體中主要成分為C2H2主導(dǎo)型。

　　(2)經(jīng)三比值編碼分析為“202”，故障類型為火花放電。

　　(3)特征氣體中，以乙炔為主，含量達100μL/L左右，而變壓器仍能運行，一般可判斷為電位懸浮放電。

　　(4)在試驗的誤差范圍內(nèi)，油中CO、CO2含量未發(fā)生多大變化，可見，故障還未涉及到絕緣，初步判定發(fā)熱部位為裸金屬。

　　3 故障點推測

　　自2008年4月28日1號主變壓器油氣相色譜不合格以來，經(jīng)過數(shù)次跟蹤，對該變壓器故障點部位進行了多次分析與判斷，總結(jié)起來如下：

　　2.1 懸浮電位引起火花放電的起因

　　高壓電力設(shè)備中某金屬部件，由于結(jié)構(gòu)上原因，或運輸過程和運行中造成接觸不良而斷開，處于高壓與低壓電極間并按其阻抗形成分壓，而在這一金屬部件上產(chǎn)生的對地電位稱為懸浮電位。具有懸浮電位的物體附近的場強較集中，往往會逐漸燒壞周圍固體介質(zhì)或使之炭化，也會使絕緣油在懸浮電位作用下分解出大量特征氣體，從而使絕緣油色譜分析數(shù)據(jù)超標(biāo)。

　　2.2 懸浮放電可能發(fā)生的部位

　�、僮儔浩鲀�(nèi)處于高電位的金屬部件，如調(diào)壓繞組，當(dāng)有載分接開關(guān)轉(zhuǎn)換極性時的短暫電位懸��；②套管均壓球未擰緊造成內(nèi)部懸浮電位放電和無載分接開關(guān)撥釵等電位懸浮；③處于地電位的部件，如硅鋼片磁屏蔽和各種緊固用金屬螺栓等，與地的連接松動脫落，導(dǎo)致懸浮電位放電；④變壓器高壓套管端部接觸不良，也會形成懸浮電位而引起火花放電；⑤分接開關(guān)緊固螺栓接地線斷裂；⑥分接開關(guān)選擇開關(guān)放電或動觸頭沒有落位好也會造成懸浮放電。

　　2.3 懸浮放電部位排查

　�、贋榱伺懦�套管方面造成的影響，4月29日，對該號變壓器的三相套管進行了色譜分析，發(fā)現(xiàn)無異�，F(xiàn)象，可初步排除套管方面的可能；②5月4日，通過對分接開關(guān)油樣的色譜分析，發(fā)現(xiàn)其特征氣體含量與本體不符，因此可排除分接開關(guān)滲漏油故障；③5月5日，對該變進行了全項目高壓試驗，沒有發(fā)現(xiàn)問題，大致排除了變壓器本體內(nèi)部故障的可能。

　　綜上所述，可以初步認定為該故障最大可能是由于分接開關(guān)的問題而引起。

　　4 吊罩檢查

　　4.1 吊罩檢查項目

　　公司和廠家有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員通過對該變壓器油的氣相色譜試驗進行分析，再結(jié)合多年來的臨場經(jīng)驗。提出對變壓器進行吊罩檢查，并重點檢查以下幾個項目：①檢查變壓器的鐵心和繞組；②檢查高壓引線、絕緣護套、中性點套管下部連線有無燒痕現(xiàn)象；③檢查低壓套管接頭、連接螺栓有無松動現(xiàn)象；④檢查分接開關(guān)中選擇開關(guān)、切換開關(guān)以及各觸頭的接觸狀況；⑤對高壓套管下部銅管芯子、均壓球進行檢查；⑥對上鐵軛的聯(lián)片、接地片進行檢查。

　　4.2 吊罩檢查結(jié)果

　　吊罩后，檢修工作人員在對各部位檢查過程中，發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)油箱中動觸頭彈簧疲勞，壓力不夠引起接觸不良，造成接觸電阻增大，發(fā)生放電現(xiàn)象，并且有燒傷痕跡。

　　4.3 吊罩處理情況

　　(1)變壓器油處理采用高真空濾油機進行脫氣處理，注油時采用均勻速度抽真空，達到指定的真空度，并保持4 h后，開始向油箱內(nèi)注入。油處理后變壓器投入運行前取油樣作色譜分析，試驗數(shù)據(jù)合格。

　　(2)更換分接開關(guān)下部轉(zhuǎn)換觸頭，為山東青島雙星廠所生產(chǎn)。

　　5 結(jié)論

　　(1)對于油浸式變壓器，變壓器油氣相色譜試驗?zāi)芎芎玫胤从匙儔浩鞯臐摲�性故障，色譜分析法是判斷變壓器內(nèi)部故障性質(zhì)的重要方法，再結(jié)合變壓器內(nèi)部構(gòu)造、制造工藝及其檢修、運行狀況，往往可以很準確地判斷故障性質(zhì)，特別是過熱、電弧和絕緣破壞等性質(zhì)的故障。

　　(2)就該變壓器而言。分接開關(guān)下部轉(zhuǎn)換觸頭接觸不良，是造成油色譜不合格的直接原因，處理該變壓器缺陷，主要是更換轉(zhuǎn)換觸頭。

　　(3)為了有效防止該類故障，應(yīng)在檢修投運前分別測試開關(guān)各分接位置的直流電阻，吊罩檢修時應(yīng)測量觸頭的接觸電阻，檢查觸頭鍍層和接觸是否良好。同時，每年應(yīng)結(jié)合檢修或試驗對分接開關(guān)各檔位置多轉(zhuǎn)動幾次，除去氧化膜或油污的影響，使其接觸良好。

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