电力检修|变压器油色谱数据异常的分析与处理

安防之家讯：介绍了沧州发电厂＃0高压变压器油色谱数据严重超标的情况，与所进行的系列检查试验、综合分析判断及处理过程。关键词：变压器；色谱分析；诊断；处理AnalysisandTreatmentonAbnormalChromatographicDataofTransformerOilAbstract：ThispaperintroducestheconditionofseriousexcessofchromatographicdatafromNo．zeroHVtransformerandtheprocessofinvestigations，tests，comprehensiveanalysisandtreatment．Keywords：transformer；chromatographyanalysis；0diagnosis；treatment沧州发电厂＃0高压变压器型号为SFZ8－8000/35，YN，d11，37000V±42×2．5％/6300V，阻抗电压7．2％，2000－08投入运行。2002－04，在进行年度色谱送检时，发现该变压器H2及烃类含量超标。此后，连续2次进行色谱跟踪试验，均发现总烃、H2、C2H2超标，并有逐步上升趋势，且产气速率较快，试验单位认为变压器存在低能量放电故障，但本厂常规试验未发现问题。为此，根据DL/T722－2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，对色谱试验的特征气体结果及常规试验结果进行了细致分析，找出了变压器缺陷的原因。1　色谱分析结果色谱分析过程如下。a．2002－04－17，沧州发电厂＃0变压器取油样送检，其中H2、C2H2超标，总烃含量偏高。根据分析报告，H2含量为180．92μL/L，大于注意值(150μL/L)；乙炔含量为38．24μL/L，大于注意值(5μL/L)；总烃为104．37μL/L，未超出运行变压器注意值(150μL/L)，但超出2001年河北省电力试验研究所编制的《河北电力绝缘监督手册》中对于新变压器100μL/L的要求。b．为避免变压器事故的发生，同时为避免检修的盲目性，结合考虑试验单位的意见，2002－06－20再次取油样送检。本次检测H2比首次有所增长，烃类各组分含量及总烃也有增长，但总烃为117．74μL/L，比首次的104．37μL/L有所增长，仍未超出运行注意值(150μL/L)。c．2002－07－09第3次取样送检，结果H2比第2次有所增长，H2、烃类各组分含量及总烃也有增长，且C2H6含量已超出标准55μL/L，总烃为167．55μL/L，大于运行注意值(150μL/L)。色谱分析结果见表1。2　色谱分析结果的处理及缺陷的定性2．1　根据三比值法判断根据首次分析结果，按照IEC三比值法计算：　编码组合为101。同样计算，得到第2次分析结果仍为101，第3次结果为102。据此变压器内部可能存在电弧放电。2．2　按溶解气体分析解释表判断完全符合高能量局部放电的特征。2．3　根据气体产气速率判断气体产气相对速率按式(1)计算：式中，γr为相对产气速率，％/月；Ct1为第1次取样测得油中某气体浓度，μL/L；Ct2为第2次取样测得油中某气体浓度，μL/L；Δt为2次取样时间间隔中的实际运行时间，月。a．根据前2次取样结果及Δt＝2个月计算，CH4、C2H4、C2H6、C2H2的相对产气速率分别为17．74％、7．47％、5．31％、1．29％，总烃相对产气速率为6．41％＜10％。油中产气速率较快的主要气体为CH4和C2H4，其次为C2H6，最后是C2H2。可考虑变压器内部存在电弧放电。b．根据第2、3次取样结果及Δt＝20/30＝0．67(月)计算，CH4、C2H6、C2H2及总烃的相对产气速率分别为：48．67％、68．61％、90．16％、63．46％，都在大幅度增长；但C2H4相对比较稳定，考虑到H2增长也较大，应为放电故障且故障发展比较快。根据以上分析认为：变压器内部确实存在高能量的电弧放电情况，而且越来越严重，必须尽快找出缺陷，进行相应的处理。3　变压器常规试验及分析为了查找变压器的故障原因，根据色谱报告的意见，分别于2002－06、2002－07进行了常规项目的检查试验。3．1　绝缘电阻试验用UNILAPISO5kV绝缘电阻测试仪试验，变压器高压侧绝缘吸收比为1．2，极化指数为1．36；低压侧绝缘吸收比为1．52。3．2　直流电阻测量用JD－3395变压器直流电阻测试仪测量变压器的直流电阻，发现其高、低压侧直流电阻相差均较小。直流电阻试验数据正常，初步认为变压器存在高能放电并非由绕组部分故障引起。3．3　介质损耗试验用QS1电桥进行的介质损耗试验，高压侧介损值为0．3，低压侧为0．2，且R3及分流器位置与原来一致，说明高、低压侧绕组电容量没有异常。3．4　泄漏电流试验用JGS－60试验，高压侧加压20kV，泄漏电流为7μA；低压侧加压10kV，泄漏电流为3μA；且在加压1min内，无声音及电流、电压异常。综合以上分析，认为＃0高压变压器的主绝缘、匝间绝缘、高压绕组、低压绕组、分接开关均无问题。变压器色谱超标的原因可能在铁芯及与其相关的轭铁、压钉及绝缘垫块部分，也可能是铁芯的某个金属部件存在悬浮电位放电。因该变压器与厂家签有保修协议，研究决定返厂处理。4　返厂处理情况2002－08，该变压器返厂处理。经厂家试验检测，参考本厂意见，认为故障可能在铁芯或者铁轭等部位，需要进行吊芯检查处理。吊芯后，摇测压板绝缘时(与上夹件的连片已打开)，发现其绝缘电阻为零。经仔细检查，发现了故障点，如图1所示。所有压钉与压环的装配均存在不同程度的紧力松驰。由于压钉松驰，造成压环绝缘垫脱落，钢垫在压钉和压环之间形成焊接现象。本次吊芯后，发现该变压器共6根压钉出现了上述现象，有的仅与压钉焊接一点，有的又与钢压板焊接，造成钢压板两点接地或者多点接地；同时发现，大部分压环绝缘垫，即使没有脱落，也已经碳化，失去绝缘性能，从而造成了压板两点或者多点接地。说明前面分析和判断是正确的。这种现象比较少见，可以这样理解：由于变压器装配时压钉松驰，在变压器运输过程中，可能有的压环绝缘垫即将脱落，投入运行后，由于电磁力的作用，使压环绝缘垫进一步滑落，而钢垫片在其脱落的瞬间立起，形成一个悬浮电位，使钢压环与压钉之间形成放电焊接短路。在这个过程的瞬间，放电温度相当高，使部分特征气体产生。这样，压环和压钉之间的绝缘破坏，在主磁路上构成短路圈，产生很大的循环电流，也造成了线圈局部高温，使油裂解产生可燃性气体，绝缘材料加速劣化，并产生了H2、CO及CO2。因此，这个过程是逐渐形成的，尽管色谱试验中气体的含量在逐渐增多，但气体均已溶于油中，未能使瓦斯保护动作。厂家对此进行了相应处理，在进行各项试验后于2002－09运回，现场验收合格后投入运行。变压器投运后，油色谱试验数据一直合格，再未出现前述情况，变压器运行状况良好。5　结论通过本次变压器色谱超标的分析，可以看出，变压器返厂处理是非常必要和及时的，充分说明了色谱跟踪的必要性。通过本次缺陷的分析及处理，积累了综合分析判断的经验；同时应注意，在变压器订货过程中，应加强现场监造力度，进行半成品试验及出厂试验时，使用单位最好能够在场监督，以避免类似故障的发生。参考文献［1］山西省电力工业局．电气设备检修技术［M］．北京：水利电力出版社，1992．［2］DL/T596－1996，电力设备预防性试验规程［S］．［3］DL/T722－2000，变压器油中溶解气体分析和判断导则［S］．［4］贺家李，宋从矩．电力系统继电保护原理［M］．北京：水利电力　出版社，1985．安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务，敬请登陆安防之家：http://anfang.jc68.com/