一起變壓器內部故障的運行分析

摘 要：本文針對某變電站主變壓器出現油中總烴超標的問題，結合該主變的運行情況做了相應的分析。從運行角度對主變內部故障部位進行了推斷，為配合專業部門盡快找出故障點提供了參考依據。

關鍵詞：變壓器 內部故障 運行分析

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0101-01

1 背景資料

油化人員在2011年12月15日對某220kV變電站#1主變壓器進行例行取油樣工作，經油化學分析發現油中總烴含量嚴重超標，達到825.93μL/L。該數據超標意味著主變內部出現了局部過熱故障。

12月21日，油化人員進行了跟蹤檢測，發現油中總烴含量進一點增加超過900μL/L。說明主變內部過熱仍在持續之中。

12月22日，油化人員再次進行跟蹤檢測，發現油中總烴含量比上次檢測數據又有了明顯下降。說明主變內部過熱故障趨于緩和。

2 故障主變基本情況

該主變為SFSZ10-120000/220型有載調壓變壓器，2005年5月投入運行，2011年平均負載率為85%，屬于重載運行。該主變有分接頭有17檔，至投運已動作6677次（含調試時動作次數），日常運行中該主變分接頭由AVC系統（電壓無功自動控制系統）控制，根據電壓無功情況進行自動調檔。

3 運行分析

根據油化人員在12月15、21、22日三次測得油中總烴含量變化情況，結合該主變運行情況，作如下運行分析。

3.1 確認故障發生時間

通過查閱該主變的油化試驗報告，在12月15日之前的一次檢測是在8月12日進行，當時檢測油中數據正常。因此判斷發熱故障是發生在8月12日之后。

3.2 確認故障部件

根據三次油化檢測結果，由于22日所測數據比21日有所下降，在此期間該主變運行方式、負荷情況及環境溫度均無明顯變化，只是主變有載調壓開關運行檔位發生過變化，故可以排除套管引線接頭或線圈匝間故障。

并且通過現場檢測#1主變鐵芯接地電流均無異常，因此確認該起過熱故障是由主變調壓開關接觸不良造成的。

3.3 故障點推斷

（1）通過查閱運行記錄，發現2011年8月12日該站根據調度指令進行了倒換110kV系統方式的操作。#1、#2主變由高、中壓側并列運行改為中、低壓側裂運行。操作后的運行方式調整如下。

#1、#2主變中低壓側分裂運行。

#1主變帶1條110kV用戶饋線，平均負荷約90MW。

#2主變帶4條110kV聯絡線路；平均負荷約95MW。

方式變換后，由于#1主變單獨供大宗電力用戶，而該線路功率因數較低（不到0.94），所需無功均需從#1變下載，為了保證用戶電壓在合格范圍內，#1主變運行檔位較之前有所上升。

通過查詢SCADA和AVC系統發現，從元月1日至8月12日期間#1主變檔位運行區間為7～14檔，并且主要在12檔及以下運行，在13、14檔運行時間很短。在此期間，#1主變在13檔運行時間總計不超過24h，在14檔運行時間總計不超過4h。8月12日至12月21日運行檔位區間為11～14檔，在12、13、14檔運行時間較長。

由于12檔及以下檔位在8月12日前均經過長時間運行考驗，因此可以排除12檔及以下檔位及選擇開關，故障檔很可能為13、14檔。

（2）近期檔位運行情況。

因在15～21日期間油劣化速度明顯較快，而在21～22日期間故障趨于緩和，故重點排查15～21日期間運行檔位。

將15～22日該主變檔位運行情況及每檔運行時間統計如表1。

從上表看出，21～22日，主變運行在14、15檔，15～21日，主變運行在11、12、13、14檔，根據各檔運行時間統計，建議重點監測12、13檔運行時油色譜情況。

4 結論

綜上所述，建議首先重點監測#1主變在13檔運行時的色譜變化情況。如果在13檔運行期間油中總烴含量顯著增加，則可判斷為13檔存在接解不良故障。由于該主變負荷較重，且短期內不能停電，則在運行中應避開13檔運行。

如果該主變在13檔運行期間，油中總烴含量無明顯增加或增加速率達不到15～21日期間總烴產氣速率，則應將該主變調至其它檔進行監測，直至找出故障點。