35kV油浸式變壓器潛伏性故障發現與分析

摘 "要：為了更好地監測運行中的油浸式變壓器的狀態，一般采取變壓器油氣體色譜分析法進行跟蹤分析，當油中氣體組分含量持續增長，根據組分類別、含量等可以有效發現并分析設備故障類型。

關鍵詞：油浸式變壓器;氫氣;氣體;

文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

某公司35kV油浸式變壓器（廣高高壓電器廠制造;型號為SZ10-800/35;編號為A08120084）于2009年7月13投入運行，2010年進行油色譜跟蹤試驗（試驗儀器均為深圳咨通公司GC-2014D），發現油中氫氣含量很高，并含有少量乙炔，進行跟蹤，氫氣值一直保持在很高的水平（運行參考值為150）。跟蹤數據如下：

表1 " 35kV變壓器跟蹤數據

一、油浸式變壓器油中氣體異常分析：

（一）變壓器油氣體來源

變壓器油中溶解氣體的主要成分是氧和氮，它們都是來源于空氣，主要由于變壓器油在煉制、運輸和儲藏過程中與大氣接觸，空氣溶解到油中。新投運的油浸式變壓器絕緣材料雖然經干燥、脫氣，但仍不徹底，存在殘余氣體。變壓器油與設備材料接觸等產生氣體。同時由于部分變壓器在制造或安裝過程中，為采用真空注油或排氣未排凈，也會產生氣體。在正常運行情況下，設備內部的絕緣油和有機固體絕緣材料，受到電場、熱等作用，會老化分解，產生一些氣體[2]。主要氣體有H2和烴類，碳的氧化物，H2含量維持在150μl/L范圍內，為正常。故障運行下，由于變壓器內部存在過熱或放電，絕緣材料會發生裂解產生大量可燃氣體。絕緣物的熱分解，主要產生氣體依次為CO2、CO、H2和氣態烴。絕緣物放電分解，一般情況下，在放電能量較低時，產生的H2含量最多，其次為CH4、C2H4等，隨著放電能量就增加，有C2H2產生，并隨著放電能量增加而增加。同時油中的氣體還可能是油中水分作用等情況下產生的。

（二）初步分析該變壓器的故障類型

由表1數據分析，所用變油中氣體主要成分為氫氣、甲烷和乙烷，數據值較大，同時含有少量乙炔。初步檢查設備表面，沒有發現發現設備受潮現象，根據數據，初步分析，該設備出現以氫氣為主導的氣體，設備內部可能存在其他形式受潮而導致局部放電或者電弧放電故障。

二、吊罩處理

2011年6月7日對該設備進行吊罩檢修，吊罩后發現鐵芯有銹跡如圖1。

圖1

現場將表面的銹跡清除，并進行濾油處理。跟蹤運行三個月，數據穩定，而后H2組分又繼續增長，超過注意值150μl/L，可以判斷故障仍然繼續在發展。

表1 " 35kV變壓器跟蹤數據

三、結論

根據對該設備吊罩檢修情況分析，該設備存在鐵芯銹蝕，可能由于投運前鐵芯干燥不徹底，導致該設備內部含水量大，運行過程中，鐵芯與水分發生反映，產生銹蝕，放出H2。雖然經過處理只能除掉表面銹蝕，但是鐵芯內部潮濕故障仍然無法排除，故障隨著運行時間的增長，繼續發展。油中氣體組分分析可以有效監測沖油變壓器的運行狀態。

參考文獻：

[1]電力設備交接和預防性試驗規程（試行）Q/FJG 10029.2-2004

[2]鄭東升主編.《油務化驗》.中國電力出版社.2010.9

[3]孫堅明，孟玉蟬，劉永洛.電力用油分析及油務管理.中國電力出版社，2009

作者簡介：吳彥婷（1986），女，大學本科，助理工程師，主要從事高壓試驗及油務試驗工作。