一起變壓器出現(xiàn)微量乙炔后的分析

摘 要：本文介紹了一起變壓器油色譜試驗(yàn)中出現(xiàn)微量乙炔氣體的事例，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間油色譜跟蹤和停電試驗(yàn)綜合分析初步判定故障未進(jìn)一步發(fā)展，并給出了進(jìn)一步處理意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：變壓器;微量乙炔;例行試驗(yàn);綜合分析

0? 引言

作為電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，電力變壓器的可靠運(yùn)行對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)而言有著重要作用。為判別變壓器的潛伏性故障，通常要結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行、檢修、電氣試驗(yàn)和油質(zhì)試驗(yàn)等進(jìn)行綜合分析[1]。乙炔作為放電性故障的特征氣體，對(duì)發(fā)現(xiàn)變壓器潛伏缺陷有很好的效果。對(duì)于油中氣體各組分含量不夠高（未超過(guò)注意值）的情況時(shí)不能盲目的運(yùn)用三比值法判斷其故障[2]。本文針對(duì)一起變壓器出現(xiàn)微量乙炔的情況，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的油色譜跟蹤和停電試驗(yàn)結(jié)合運(yùn)行狀況進(jìn)行了綜合分析。

1? 變壓器油色譜數(shù)據(jù)分析

某變電站220kV變壓器型號(hào)為OSFSZ10-180000/220，油重57.5噸，由濟(jì)南變壓器集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)，出廠日期為2009年8月22日。2010年6月投運(yùn)，投運(yùn)以來(lái)一直正常運(yùn)行。

2016年8月9號(hào)，油色譜數(shù)據(jù)正常，變壓器油中乙炔（C2H2）的體積分?jǐn)?shù)為0μL/L。 2016年8月25日，油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)乙炔，含量為0.893μL/L，其它氣體含量也有所增加。乙炔為放電性故障的特征氣體，雖然含量較微小，也引起了注意，對(duì)該變壓器加強(qiáng)色譜監(jiān)測(cè)，油色譜數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

220kV變壓器油中氣體含量注意值規(guī)定如下：乙炔小于5μL/L，氫氣小于150μL/L，總烴小于150μL/L，絕對(duì)產(chǎn)期速率小于12mL/d，相對(duì)產(chǎn)氣速率小于10%/月[3]。假設(shè)油中乙炔是由故障產(chǎn)生，在故障的情況下，油中乙炔含量必將持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)根據(jù)故障下產(chǎn)氣的特征性，還將產(chǎn)生其它氣體。而事實(shí)在出現(xiàn)乙炔后，其含量在這一年中并無(wú)明顯增長(zhǎng)，為在一較窄范圍內(nèi)上下波動(dòng)。其它各組分含量也無(wú)大的變化，所以不能確定乙炔氣體由內(nèi)部故障產(chǎn)生。

2? 故障原因分析

一般分析油色譜異常，可參考圖2開(kāi)展故障分析判斷和設(shè)備檢查。此變壓器冷卻方式為自然風(fēng)冷，因此不存在油流帶電造成色譜異常的現(xiàn)象。另外，如果是調(diào)壓開(kāi)關(guān)小油室與主油箱間密封不嚴(yán)的情況，在故障未排除之前，乙炔含量不會(huì)保持不變。為進(jìn)一步查明色譜異常原因，對(duì)該主變進(jìn)行了停電試驗(yàn)。

首先進(jìn)行了絕緣電阻及介質(zhì)損耗試驗(yàn)，試驗(yàn)表明繞組及鐵芯夾件絕緣電阻均正常，本體與高壓套管的介質(zhì)損耗因數(shù)與電容量與歷次試驗(yàn)值也無(wú)明顯變化。另外，變壓器的直流電阻測(cè)量也無(wú)明顯異常，基本排除了引線連接端子接觸不良和繞組匝間或?qū)娱g短路或斷線的可能。各分接位置的變比也正常。在進(jìn)行頻率響應(yīng)試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)除低壓繞組頻率響應(yīng)曲線與出廠曲線基本一致外，高壓與中壓繞組均與出廠曲線有一定的變化，尤其中壓繞組曲線變化較大。但接著進(jìn)行單相低電壓空載和短路試驗(yàn)未見(jiàn)明顯異常，且電容量也沒(méi)有明顯變化。頻率響應(yīng)曲線受接地位置和測(cè)量時(shí)變壓器有無(wú)連接套管等影響較大，因不清楚出廠時(shí)頻率響應(yīng)測(cè)量時(shí)狀況，所以不敢妄下結(jié)論表明繞組已經(jīng)發(fā)生變形。

當(dāng)常規(guī)試驗(yàn)無(wú)法查明原因時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行感應(yīng)耐壓和局部放電量測(cè)量，必要時(shí)吊罩查明原因。但由于不具備試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)的相關(guān)條件和經(jīng)濟(jì)原因，因此只能作罷。同時(shí)注意到，在油色譜出現(xiàn)乙炔前幾天，該主變110kV兩條出線因雷雨天氣發(fā)生過(guò)跳閘故障，重合閘成功。因此綜合上述原因推測(cè)由于線路短路跳閘，較大的故障電流對(duì)變壓器進(jìn)行沖擊，出現(xiàn)了瞬時(shí)的電弧放電，但由于能量不足，未形成持續(xù)性的電弧或火花放電，油中乙炔含量一直存在，且沒(méi)有增長(zhǎng)。為監(jiān)測(cè)該主變狀況，對(duì)該主變繼續(xù)進(jìn)行油色譜跟蹤，關(guān)注進(jìn)一步發(fā)展情況。

3? 總結(jié)

當(dāng)變壓器油色譜分析中出現(xiàn)乙炔時(shí)，即使含量較小也應(yīng)重視，應(yīng)綜合跟蹤監(jiān)測(cè)多組色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查明原因。在判斷故障時(shí)，還應(yīng)結(jié)合變壓器的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行工況、檢修情況及電氣試驗(yàn)等，進(jìn)行綜合的分析與判斷。

參考文獻(xiàn)：

[1] 大型油浸式電力變壓器C2H2含量的探討[J]? 2016

[2]電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M] 2009

[3] GB/T 7252-2001.變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則[S]

作者簡(jiǎn)介：

劉紀(jì)暢（1987年— ），男，徐州，工程師，從事高壓電氣試驗(yàn)方面工作。