某電廠110kV 3號主變油色譜結果異常分析

胡瓊華 楊 斌 王競豐

（云南電力技術有限責任公司 云南 昆明 650051）

0 概述

某電廠3號主變（25000kVA/110kV）系沈陽變壓器有限責任公司生產，1998年1月投入運行，在2008年9月8日進行油色譜周期檢測時，發現油中總烴含量達586.46ppm，超過GB/T 7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》規定注意值150ppm，綜合分析顯示設備存有高溫過熱性缺陷。為了掌握故障能量發展趨勢，特進行該主變油中溶解氣體色譜跟蹤分析。

1 數據分析

2008年9月8日色譜檢測，總烴含量達586.46ppm，超過GB/T 7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》規定注意值150 ppm。氫氣含量較低，氫氣與氫烴總量之比為2.08%。乙烯及甲烷組分含量占總烴組分含量的88.88%，乙烯組分含量占總烴含量55.68%，顯示設備存有高溫過熱性缺陷，設備發生突發性故障可能性不大 。為了進一步確認設備運行工況，確定能量發展趨勢，特進行色譜跟蹤檢測，并考察總烴產氣速率（見表1）。

表1 3號主變色譜分析結果

2009年8月25日至2010年4月1日色譜檢測數據顯示，總烴遠遠超過注意值范圍，且大幅度增長，絕對產氣速率見表1，均超過規定注意值且均呈上升趨勢；其余各氣體組分呈不同程度增長。乙烯及甲烷組分含量約占總烴組分含量的88%，乙烯組分含量約占總烴含量55%，故障能量呈增長趨勢。繼續跟蹤監測。

表1 總烴絕對產氣速率

2009年4月1日至2010年7月26日色譜檢測數據顯示，總烴遠遠超過注意值范圍，絕對產氣速率見表1，部分超過規定注意值，但各氣體組分無明顯增長，故障能量趨于穩定。

2010年7月13日中部取樣檢測各氣體組分含量偏高，取樣因素引起數據偏高可能性極大，建議取樣時排盡取樣口內死角殘油，用油樣清洗注射器。

2 故障判斷

2.1 故障類型判斷

2.1.1 特征氣體法

3號主變油樣色譜分析總烴含量較高，乙烯及甲烷組分含量約占總烴組分含量的88%，乙烯組分含量約占總烴含量55%，基本無乙炔氣體，二氧化碳和一氧化碳數值基本穩定，從而可以初步判定變壓器內部存有700℃以上900℃以下高溫過熱缺陷，但未傷及固體絕緣；根據跟蹤測試數據可得目前該設備熱源無擴大趨勢及熱源溫度穩定。

2.1.2 三比值法

計算歷次檢測數據的三比值編碼，三比值編碼均為“0，2，2”，根據三比值法判斷，故障類型屬于高溫過熱（高于700℃）。參考故障實例為：分接開關接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間絕緣不良，鐵芯多點接地等。

2.1.3 按四比值編碼為“2、0、2、0”從經驗分析，按照羅杰斯法判斷鐵心多點接地與油箱的環流、或導電部位接觸電阻過大。

應用以上種方法判斷可知，該設備存有高于700℃的高溫過熱缺陷，但未傷及絕緣。結合總烴絕對產氣速率，目前熱源無擴大趨勢，且熱源溫度穩定。

2.2 故障部位判斷

根據特征氣體法和三比值法可知該設備存在裸金屬過熱可能性極大。無法排除油路堵塞大面積過熱的可能性。

變壓器內部裸金屬大體分三大部分：一是，導電回路部分，包括導電桿、裸露的母排、分接開關接點、裸露的電氣連接點等；二是，鐵芯磁路部分；三是，金屬夾件部分。缺陷查找應該分別對上述三個部分進行排查。

導電回路部分可能產生過熱的原因有：電氣連接點松動，接觸面電阻增大，焊點開焊，110千伏引線與高壓電容套管下端均壓球搭接并且絕緣破損。

鐵芯磁路部分可能產生過熱的原因有：鐵芯與夾件間絕緣降低或破損造成鐵芯多點接地，異物雜質造成鐵芯多點接地，異物雜質造成鐵芯片間短路，鐵芯片間絕緣破損造成片間短路，鐵芯接地片外包絕緣破損造成片間短路。

金屬夾件部分可能產生過熱的原因有：穿芯螺桿絕緣破損與金屬夾件形成環流，金屬夾件與油箱外殼接觸形成環流。

3 結論

分析后得出3號主變存有高于700℃的高溫過熱缺陷，裸金屬過熱可能性極大，不能排除油路堵塞大面積過熱可能。目前熱源無擴大趨勢，且熱源溫度穩定。建議加強監視，關注總烴、乙烷、一氧化碳增長情況。密切監視頂層油溫，將色譜監測周期縮短為7-10天，注意記錄取樣負荷、溫升，跟蹤變化趨勢。

該電廠在大修期間對該變壓器進行吊罩檢查，并未發現存有故障點。目前以一個月為監測周期進行色譜跟蹤分析。