一起35kV所用變色譜異常的分析與處理

陶莉+趙中標

【摘 要】 在油色譜例行試驗時，發現一變電站35kV所用變油色譜分析結果中單一氫氣超出注意值，同時水分超標，經多次跟蹤發現數據仍存在異常，判斷為設備整體受潮。后經停電檢查，發現此所用變本體密封膠墊有劃痕，影響設備密封性，導致設備受潮。此次分析中，體現了油色譜分析是充油電力設備故障分析中必不可少的手段。

【關鍵詞】 油色譜 ?氫氣 ?水分 ?受潮

1 引言

油色譜分析，是充油電氣設備出廠檢驗和日常運行監督過程中判斷設備潛伏性故障的有效手段。因此，在電力系統中，此項分析對分析設備狀態有著重要意義。2014年5月13日，在油色譜例行試驗中，發現某變電站一35kV所用變氫氣超出注意值為1287.64uL/L，遠大于150uL/L。常規試驗中水分為45.2mg/L，遠大于25mg/L。于是，對此所用變進行油色譜和水分的跟蹤試驗。經多次跟蹤試驗后，異常仍存在，最終進行了停電檢查處理。

2 故障分析

2.1 油色譜數據分析

此35kV所用變投運于2013年4月10日，投運后1天、4天、10天、30天跟蹤色譜試驗正常，如表1所示。

由表1看出所用變投運后30天以內氫氣增大趨勢較大，決定縮短試驗周期，定為6個月以后再進行跟蹤。2013年11月20日跟蹤后，氫氣含量為101.25uL/L，雖未超出注意值但增長較快，由原本1年一次的試驗周期縮短為6各月一次。

2014年5月13日對該所變進行跟蹤，發現氫氣含量和水分嚴重超出注意值，于是進行了連續跟蹤試驗，如表2。

跟蹤后發現：（1）特征氣體中，沒有發現乙炔，首先排除設備電弧放電故障和低能量放電故障。（2）由于放電能量不同，產生的特征氣體不同。如放電能量密度在10-9C以下時，一班總烴不高，主要成分的氫氣和甲烷;當放電能量密度為10-8-10-7C時，則氫氣相應降低，而出現乙炔，但乙炔這時在總烴中所占比例不到2%，這是局部放電區別于其他放電現象的主要標志。從跟蹤數據中看出，氫氣雖呈明顯增長趨勢，但甲烷含量趨勢平穩且無乙炔出現，故排除局部放電的可能。（3）考慮以上因素后，現在懷疑是過熱故障。當熱點不涉及固體絕緣的裸金屬過熱性故障，產生的氣體主要是低分子烴類，甲烷和乙烯是特征氣體，一般兩者之和常占總烴的80%以上。當故障點溫度較低時，甲烷占的比重較大，隨著熱點溫度的升高（500℃以上），乙烯、氫氣的組分急劇增加，比例增大。當嚴重過熱（800℃以上）時，也會產生少量乙炔，但其含量不超過乙烯含量的10%。綜合考慮此所用變的跟蹤數據，甲烷和乙烯的含量不大，且增長速度緩慢，又無乙炔產生，故排除不涉及固體絕緣和裸金屬過熱性故障。（4）如果是涉及固體絕緣的過熱性故障，除產生低分子烴類氣體外，還產生較多的CO、CO2氣體。隨著溫度的升高，CO/CO2比值增大。但是，從表2看出，CO和CO2含量不大，且比值不高，故再次排除涉及固體絕緣的過熱性故障。

綜上所述，現排除此35kV所用變內部存在故障，由于只是單一氫氣超標，初步判斷為設備受潮，計劃對設備進行停電檢查。

2.2 停電檢查

2014年6月5日對設備進行停電檢查，電氣試驗數據如表3所示。

由電氣試驗數據分析可以看出，例行試驗絕緣電阻較交接試驗數據有所降低，直流泄流電流較交接試驗數據明顯增大，介損雖在合格范圍內（≤1.5%）但較交接數據有所增大，設備內部存在異常，決定對此所用變進行吊芯。

2.3 異常處理

吊芯后發現，所用變的密封圈表面有劃痕，可能是在變壓器安裝時留下的。因此初步判斷為因密封圈密封不嚴導致的變壓器內部受潮，色譜數據中氫氣超標，水分增大。考慮直接換油，充入新的絕緣油。在抽出油后，發現變壓器箱底部有小水珠。在更換了密封圈，又對變壓器箱體進行清掃和烘干后，注入新的絕緣油。表4為投入運行后1天、4天、10天30天的色譜跟蹤數據。

由表4可以看出變壓器運行正常。

3 防范措施

通過此次異常處理，我們要更加重視油色譜分析，對有數據異常設備要從設備的各個方面綜合考慮。不同故障時產生的特征氣體就不同。故障點產生的特征氣體隨跟蹤類型、故障嚴重程度及其涉及的絕緣材料的不同而不同。在日常分析中要多積累經驗，綜合考慮分析。

4 結語

油色譜試驗作為輔助分析手段，對分析充油電氣設備運行狀態具有及時性和有效性，尤其是對帶電設備的監測有重要意義。今后要大力推廣油色譜分析，做到對充油設備分析全面化。

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