利用油色譜分析判斷變壓器故障及處理
利用油色譜分析判斷變壓器故障及處理
1引言
測(cè)量變壓器油中溶解氣體的含量可預(yù)測(cè)其內(nèi)部故障，防止設(shè)備損壞和由于設(shè)備損壞而導(dǎo)致的電網(wǎng)大面積停電事故的發(fā)生。利用變壓器油中溶解氣體的色譜分析方法，可以在不停電情況下隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這對(duì)保障設(shè)備及電網(wǎng)的安全運(yùn)行起到積極作用。在實(shí)際工作中，無(wú)論是變壓器熱故障還是電故障，最終都將導(dǎo)致絕緣介質(zhì)裂解產(chǎn)生各種特征氣體。通過(guò)對(duì)變壓器油色譜跟蹤分析，并結(jié)合運(yùn)行工況狀態(tài)，可判斷故障產(chǎn)生原因，從而使電氣試驗(yàn)和檢修工作有的放矢。
2油色譜分析發(fā)現(xiàn)的故障
某臺(tái)35kV有載調(diào)壓變壓器，型號(hào)為SF 一16000／35，容量16o00l(VA，聯(lián)結(jié)組別為YNdl l。對(duì)該變壓器的歷次油色譜組分含量的測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示.
表1 色譜分析數(shù)據(jù)
總烴是熱性故障的特征氣體，由于在后三次測(cè)量中總烴一直超過(guò)注意值，因此初步判斷在變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)熱性故障。3電氣試驗(yàn)診斷故障所在位置由于以上原因，決定對(duì)該臺(tái)變壓器進(jìn)行停電檢修，在檢修開(kāi)始前需要通過(guò)高壓電氣試驗(yàn)來(lái)判定故障所在的位置。
取樣原因 大修后 監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)
CH 2 50．2 27．9 21．7 17．9
C2H4 8 l80．7 164．9 l45．8 143．6
C2H6 2 35．4 組分 4l_4 37．7 37．8
含黃 C2H2 l 5．8 3．7 1．9 1．9
C0 8 112．0 l61．5 145．5 60．8
／uL·L- CO
2
25l 875．2 1 444．0 l 660．6 1 176-8
H2 0 l6．3 11．5 l0-3 6．8
總烴 l3 272．1 237．6 201．2 201．2
l10kV及以下等級(jí)的變壓器氣體含量的注意值為C2H2 5 L，L、H2 150~L／L，總烴150~L／L。
由以上數(shù)據(jù)可以看出，大修后油色譜中組分含量各項(xiàng)都滿足規(guī)程，數(shù)據(jù)合格，各項(xiàng)指標(biāo)正常。但在2007年5月22日的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)總烴和乙炔均超過(guò)注意值；2007年7月24 日、2007年8月21日及2008年1月11日的監(jiān)測(cè)中均發(fā)現(xiàn)總烴超過(guò)注意值.
總烴是熱性故障的特征氣體，由于在后三次測(cè)量中總烴一直超過(guò)注意值，因此初步判斷在變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)熱性故障。
3電氣試驗(yàn)診斷故障所在位置
由于以上原因，決定對(duì)該臺(tái)變壓器進(jìn)行停電檢修，在檢修開(kāi)始前需要通過(guò)高壓電氣試驗(yàn)來(lái)判定故障所在的位置。
3．1 初步診斷
檢修前的高壓試驗(yàn)有高壓側(cè)全分接和低壓側(cè)的直流電阻試驗(yàn)，高壓對(duì)地和低壓對(duì)地的絕緣電阻試驗(yàn)。高壓側(cè)直流電阻試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)相比滿足規(guī)程，且相電阻不平衡率均小于2％。
在對(duì)低壓側(cè)直流電阻測(cè)量后，所得數(shù)據(jù)：ab為0．026 46Q、be為0．019 52n、ca為0．026 45Q。
由以上數(shù)據(jù)可知，線間電阻不平衡率為28．7％，遠(yuǎn)大于規(guī)程要求的線間不平衡率不大于1％ 的要求。且由上述數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，與低壓a相相關(guān)的ab、ca的直阻明顯偏大，故懷疑低壓a相有接觸不良或繞組內(nèi)部有斷線的故障存在。
3．2 外觀檢查
在打開(kāi)低壓側(cè)的手孔封板后，發(fā)現(xiàn)低壓a相、b相繞組引出線與套管導(dǎo)電桿的連接處有明顯的過(guò)熱燒傷痕跡(如圖1～圖3所示)，故證實(shí)了初步判斷的準(zhǔn)確性。至此，可以判定變壓器在運(yùn)行中內(nèi)部曾出現(xiàn)過(guò)熱性故障，造成變壓器油色譜超過(guò)注意值。
3．3 故障診斷
打開(kāi)低壓a相的繞組引出線與套管導(dǎo)電桿的連接處，發(fā)現(xiàn)其上、下兩墊片均已發(fā)黑，且兩墊片上均有過(guò)熱燒傷的痕跡，如圖4所示。
打開(kāi)低壓b相的繞組引出線與套管導(dǎo)電桿的連接處，發(fā)現(xiàn)其上、下兩墊片也均已發(fā)黑，且兩墊片上也均有過(guò)熱燒傷的痕跡，如圖5所示。
打開(kāi)低壓c相的繞組引出線與套管導(dǎo)電桿的連接處，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。在將低壓a相、b相和c相的桿的連接處在運(yùn)行中曾出現(xiàn)接觸不良的故障，造成低壓側(cè)ab、ac的直阻偏大，線間直阻不平衡率超標(biāo)，導(dǎo)致在該部位發(fā)生過(guò)熱性故障，造成變壓器油色譜異常。
4故障處理
將低壓a相、b相的繞組引出線與套管導(dǎo)電桿的連接處的上、下兩墊片進(jìn)行打磨處理，消除墊片上發(fā)黑的痕跡；同時(shí)對(duì)該兩相套管導(dǎo)電桿的末端和繞組引出線均進(jìn)行打磨處理，使之不存在發(fā)黑的痕跡。
在上述工作完成后，將低壓a相、b相、12,相的繞組引出線與套管導(dǎo)電桿重新連接完畢，使之接觸可靠。再次測(cè)量低壓側(cè)的直流電阻，所得數(shù)據(jù)為ab：0．019 50n、bc：0．019 60n、aa：0．019 52n。處理后的低壓側(cè)的線問(wèn)直阻不平衡率為0．51％，滿足規(guī)程要求。在直阻試驗(yàn)合格后，絕緣電阻試驗(yàn)的數(shù)據(jù)也滿足規(guī)程。至此，該臺(tái)變壓器內(nèi)部故障已經(jīng)處理完畢，在對(duì)變壓器油進(jìn)行過(guò)濾后，重新注油。靜置24h后，進(jìn)行電氣試驗(yàn)和油色譜復(fù)試，電氣試驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)均合格，油色譜各項(xiàng)組分含量的數(shù)據(jù)為CH ：1．7 IJ，L、C2H4：01~L／L、C2H6：01xL／L、C2H2：0trL／L、CO：81~L／L、CO2：197．1 L／L、總烴：1．7 L／L，各項(xiàng)數(shù)據(jù)正常。
5.結(jié)論
變壓器油色譜分析對(duì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中變壓器的內(nèi)部是否存在故障具有重要的意義，是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的一個(gè)重要手段。油色譜分析結(jié)合電氣試驗(yàn)可以快速準(zhǔn)確地找出故障所在的位置，為檢修工作贏得了寶貴的時(shí)間，保證了電網(wǎng)供電的可靠性。
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