基于油浸式電力變壓器油故障的綜合診斷分析

彭文斌 丁元

摘 要：電力變壓器是電力系統運行中進行著電能轉換的核心設備，對電力系統的安全穩定運行及電能質量有著至關重要的作用。油浸式電力變壓器因成本低、散熱好、過負荷能力強等特點廣泛應用于現在的電網中。隨著社會的發展，對電力的需求加劇，對變壓器故障提出了查找分析故障速度快、停電檢修效率高的要求，降低低效的停電時間，保障供電水平。

關鍵詞：電力變壓器；供電；電氣試驗

目前，在變壓器故障診斷中，只憑電氣試驗的方法往往很難發現某些局部故障與發熱缺陷，特別是變壓器內部的過熱性和放電性缺陷。本文通過色譜分析法、電氣試驗等方法對某變電站110kV、50MVA主變進行綜合故障判斷，分析變壓器內部潛伏性故障，根據綜合結果及利用主變本體及油枕與有載分接開關之間的壓力做加壓試驗，發現分接開關桶底滲漏。

1 變壓器油色譜分析

2014年7月對該變壓器進行油色譜分析，與上次歷史數據比較，發現油色譜中乙炔含量增加，具有加速增長的趨勢，但總烴含量未超標，且鐵芯電流正常，正值迎峰度夏期，不易進行停電檢查，決定相對的降低負荷，對其進行連續的跟蹤分析，發現其增加的趨勢與負荷大小沒有突出明顯的關聯 。因產氣速率與故障消耗能量大小、故障部位、故障點的溫度等情況有直接關系，根據絕對產氣速率公式計算：

（1）

式中絕對產氣速率 ，ml/d；Ci1、Ci2為第一次、第二次取樣測得油中乙炔氣體濃度， ； 為二次取樣時間間隔中的實際運行時間（日），d；G為設備總油量，t； 為油的密度，t/m，連續近兩個月的跟蹤，乙炔增速較快且超過注意值5μl/L，其絕對產氣速率超過《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》規定的0.1ml/d注意值，所以有理由判斷設備可能存在故障，可利用三比值法進行故障判斷。

對照故障類型判斷方法，屬于低能放電和電弧放電類型?？赡苡捎诰€圈匝間、層間短路、線圈熔斷、分接抽頭引線和油隙閃絡、不同電位間的油中火花放電、懸浮放電或者分接開關飛弧等故障。故障氣體的組成和含量與故障的類型和故障的嚴重程度有密切關系，乙炔的增長速度較快且超過注意值，防止存在的以上潛伏性故障發展成電網事故，對變壓器進了停電試驗。

2 電氣試驗及問題分析

停電對變壓器進行了外觀常規檢查及電氣試驗，重點檢查110kV中性點套管本身的狀況，有載分解開關接觸及有載開關桶內是否存在滲油點、主變中性點套管與中性點連接引線之間是否存在放電點。包括了介質損耗、直阻，鐵芯、夾件絕緣電阻、吸收比等各種試驗，數據顯示均正常，未發現任何問題。

由電氣試驗直阻等數據正常排除了線圈、分接開關接觸不良等引起的放電故障，綜合分析是否是由于分接開關飛弧，有載開關油箱漏油滲漏進入本體導致本體油中乙炔氣體含量超標而引起的誤判。所以在有載分接開關廠家配合下，將有載分接開關內部絕緣油放凈，桶底擦拭干凈，利用主變本體及油枕與有載分接開關之間的壓力做加壓試驗。靜置兩小時后，發現桶底有少量絕緣油出現；再次將桶內絕緣油跡擦拭干凈，靜置兩小時后，再次發現有絕緣油滲出。檢查后初步發現桶底密封件存在滲油現象。即有載開關油箱內含有乙炔氣體的油滲入本體，造成本體乙炔含量升高以致超過注意值。

3 故障處理及跟蹤檢查

對發現的問題，進行討論制定了處理方案，工作內容如下：

（1）將桶內油放凈后，將新密封件安裝至滲油的密封件外側，完成后將桶內擦拭干凈靜置觀察，滲油現象基本消除；

（2）將有載開關還原并注入合格絕緣油密封后，主變高壓側直流電阻結果符合《輸變電設備狀態檢修試驗規程》的要求；

（3）主變本體絕緣油真空脫氣；

（4）在濾油真空脫氣的同時，將主變110kV中性點套管拔出，檢查套管及中性點引線有無放電點。檢查結果為：中性點引線完好，未發現引線的表面有放電及灼燒痕跡，套管完好無放電點；

（5）濾油脫氣工作結束主變送電運行后，分別在1d、4d、10d、30d采集主變本體（取樣點為本體下部取樣閥處）、散熱器下部、備用補充油罐內油樣進行色譜試驗。連續跟蹤色譜分析，試驗結果為：除散熱器內檢測出還含有微量的乙炔外，主變本體及油罐油樣未檢出乙炔成分。

4 總結

油浸式變壓器絕緣油的劣化或者在高溫、放電下的裂解，降低了其絕緣性能，對變壓器等設備的穩定運行和電網安全帶來了嚴重的影響。通過油色譜分析和電氣試驗的綜合分析，能盡快發現設備內部存在的潛伏性故障，雖然無法正確定位故障具體位置，但是能隨時掌握故障的發展情況，而且加快了故障的查找速度，提高了故障的處理水平。

參考文獻

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