變壓器油色譜在線監測系統缺陷分析

蔡清強（廣州珠江電廠，廣東 廣州 511457）

變壓器油色譜在線監測系統缺陷分析

蔡清強
（廣州珠江電廠，廣東 廣州 511457）

目前大部分大中型變壓器都安裝了變壓器油色譜在線監測系統。介紹了MGA2000-6E型油色譜在線監視系統的組成及其工作原理，通過一起典型變壓器故障案例，分析該油色譜在線監測系統的缺陷及處理過程，以確保變壓器安全穩定運行。

變壓器油；色譜；在線監測；缺陷分析

0 引言

電力變壓器在電力系統中充當至關重要的角色，影響電力系統的安全運行。正常運行情況下，變壓器油不會產生氣體；但長時間運行后，由于變壓器絕緣老化、內部元件局部放電或者受短路電流的沖擊等，變壓器油中會產生H2，CO，CH4，C2H4，C2H2，C2H6等氣體。為了有效監測變壓器的運行狀況，目前國內大部分大中型變壓器都安裝了變壓器油色譜在線監測系統，以對變壓器油中溶解的多組分氣體進行在線監測與故障判斷。隨著油色譜在線監測系統的長時間運行，由于維護不當或監測系統裝置自身問題，會導致油色譜在線監測系統不但未起到在線監測作用，有時候還會因過分地依賴影響日常維護人員對變壓器運行狀態的正確判斷。以下通過一起典型變壓器故障案例，分析油色譜在線監測系統（以MGA2000-6E型為例）運行中存在的局限性。

1 變壓器油色譜在線監測系統介紹

1.1 MGA2000-6E系統組成

MGA2000-6E型變壓器油色譜在線監測系統由氣體采集器、數據采集器、數據處理服務器、載氣以及其他連接附件組成，其核心部件如電磁六通閥、一體式油泵、溫度控制器、微型氣泵、檢測器、復合色譜柱等均采用原裝進口產品。MGA2000-6E系統在微處理器控制下，進行熱油冷卻、油中溶解氣體淬取、流路切換與清洗、柱箱與檢測器溫度控制、樣氣的定量與進樣、基線的自動調節、數據采集與處理、定量分析與故障診斷等操作流程。

1.2 MGA200O-6E系統工作原理

MGA2000-6E變壓器油色譜在線監測系統采用了氣相色譜檢測原理。變壓器油在內置一體式油泵作用下進入氣體采集器，經過毛細管的淬取，分離出變壓器油中的溶解氣體。經過油氣分離后的變壓器油流回變壓器油箱，淬取出來的氣體在內置微型氣泵的作用下進入電磁六通閥的定量管中。定量管中的氣體在載氣作用下進入色譜柱，檢測器按氣體流出色譜柱的順序分別將6組分氣體（H2，CO，CH4，C2H4，C2H2，C2H6）變換成電壓信號，如圖1所示。

圖1 MGA2000-6E變壓器油色譜在線監測系統

1.3 油色譜在線監測系統的主要缺陷

某廠1-4號主變油色譜在線監測裝置投運已超5年，由于其就地控制部分（包括主板、電源板等）等電子設備設置在戶外，受環境溫度影響大，運行溫度高，多次出現死機現象，嚴重影響運行日常維護人員的正確判斷。具體缺陷如表1所示。

表1 近2年油色譜在線監測系統運行主要缺陷

2 變壓器故障案例分析

2.1 故障經過

2014-10-28，該廠運行部通過油色譜定期分析，發現3號主變油色譜中C2H2含量異常；并通過連續幾天油色譜跟蹤分析發現，C2H2含量由0.21 μL/L上升到0.39 μL/L，總烴含量由112.2 μL/L上升到142.3 μL/L。而在此期間，變壓器油色譜在線監測系統顯示的數據，卻沒有隨著人工化驗數據變化而變化，且C2H2始終未檢測出來（具體數據見表2）。2014-11-03T23：10，3號機調峰停機。11月4日，檢修人員安排對3號主變進行試驗檢查，發現A相高壓側直流電阻異常（三相阻值不平衡達19.3 %）。經分析，判斷3號主變高壓側A相分接開關有異常。11月6日，檢修專業安排對3號主變分接開關進行排油檢查處理。經檢查，發現3號主變高壓側A相分接開關第3檔（運行檔位）動靜觸頭有燒傷痕跡。由于不具備吊罩條件，經討論，對分接開關觸頭進行了初步打磨處理，將3號主變運行檔位由原3檔調至2檔運行。

2.2 故障處理

2015-02-28至2015-03-15，該廠利用3號機組C修期間，對3號主變進行吊罩檢查處理，發現變壓器A相分接開關動靜觸頭有嚴重燒傷痕跡。經更換三相分接開關后，3號主變于3月16日投入正常運行。

表2 3號主變油色譜分析在線數據與人工檢測數據對比表 μL/L

3 結束語

通過對變壓器油色譜在線監測系統運行中存在的缺陷分析，結合3號主變A相分接開關故障案例，提醒變壓器運行維護人員不要過分地依靠監測裝置的測量數據，而要嚴格按照國家能源局國能安全［2014］161號文《防止電力生產事故的二十五項重點要求》第12.2.19項“應嚴格按照試驗周期進行油色譜檢驗”的要求，扎實做好設備定期分析工作，避免過分地依賴油色譜在線監測系統而忽視日常定期檢查工作的開展。此外，應定期對變壓器油色譜監測系統各部件和卡件進行檢查，發現問題及時處理，提高變壓器油色譜在線監測系統運行的穩定性及可靠性。

2015-07-24；

2015-10-03。

蔡清強（1977-），男，助理工程師，主要從事發電廠電氣運行及電廠安全管理，email：ajiangjzg@gdg.com.cn。