一起變壓器出現微量乙炔后的分析

摘 要：本文介紹了一起變壓器油色譜試驗中出現微量乙炔氣體的事例，通過長時間油色譜跟蹤和停電試驗綜合分析初步判定故障未進一步發展，并給出了進一步處理意見。

關鍵詞：變壓器;微量乙炔;例行試驗;綜合分析

0? 引言

作為電力系統最重要的設備之一，電力變壓器的可靠運行對于整個電力系統而言有著重要作用。為判別變壓器的潛伏性故障，通常要結合設備結構、運行、檢修、電氣試驗和油質試驗等進行綜合分析[1]。乙炔作為放電性故障的特征氣體，對發現變壓器潛伏缺陷有很好的效果。對于油中氣體各組分含量不夠高（未超過注意值）的情況時不能盲目的運用三比值法判斷其故障[2]。本文針對一起變壓器出現微量乙炔的情況，通過長時間的油色譜跟蹤和停電試驗結合運行狀況進行了綜合分析。

1? 變壓器油色譜數據分析

某變電站220kV變壓器型號為OSFSZ10-180000/220，油重57.5噸，由濟南變壓器集團股份有限公司生產，出廠日期為2009年8月22日。2010年6月投運，投運以來一直正常運行。

2016年8月9號，油色譜數據正常，變壓器油中乙炔（C2H2）的體積分數為0μL/L。 2016年8月25日，油色譜試驗數據中出現乙炔，含量為0.893μL/L，其它氣體含量也有所增加。乙炔為放電性故障的特征氣體，雖然含量較微小，也引起了注意，對該變壓器加強色譜監測，油色譜數據見表1。

220kV變壓器油中氣體含量注意值規定如下：乙炔小于5μL/L，氫氣小于150μL/L，總烴小于150μL/L，絕對產期速率小于12mL/d，相對產氣速率小于10%/月[3]。假設油中乙炔是由故障產生，在故障的情況下，油中乙炔含量必將持續增長，同時根據故障下產氣的特征性，還將產生其它氣體。而事實在出現乙炔后，其含量在這一年中并無明顯增長，為在一較窄范圍內上下波動。其它各組分含量也無大的變化，所以不能確定乙炔氣體由內部故障產生。

2? 故障原因分析

一般分析油色譜異常，可參考圖2開展故障分析判斷和設備檢查。此變壓器冷卻方式為自然風冷，因此不存在油流帶電造成色譜異常的現象。另外，如果是調壓開關小油室與主油箱間密封不嚴的情況，在故障未排除之前，乙炔含量不會保持不變。為進一步查明色譜異常原因，對該主變進行了停電試驗。

首先進行了絕緣電阻及介質損耗試驗，試驗表明繞組及鐵芯夾件絕緣電阻均正常，本體與高壓套管的介質損耗因數與電容量與歷次試驗值也無明顯變化。另外，變壓器的直流電阻測量也無明顯異常，基本排除了引線連接端子接觸不良和繞組匝間或層間短路或斷線的可能。各分接位置的變比也正常。在進行頻率響應試驗時發現除低壓繞組頻率響應曲線與出廠曲線基本一致外，高壓與中壓繞組均與出廠曲線有一定的變化，尤其中壓繞組曲線變化較大。但接著進行單相低電壓空載和短路試驗未見明顯異常，且電容量也沒有明顯變化。頻率響應曲線受接地位置和測量時變壓器有無連接套管等影響較大，因不清楚出廠時頻率響應測量時狀況，所以不敢妄下結論表明繞組已經發生變形。

當常規試驗無法查明原因時，還應進行感應耐壓和局部放電量測量，必要時吊罩查明原因。但由于不具備試驗進行試驗的相關條件和經濟原因，因此只能作罷。同時注意到，在油色譜出現乙炔前幾天，該主變110kV兩條出線因雷雨天氣發生過跳閘故障，重合閘成功。因此綜合上述原因推測由于線路短路跳閘，較大的故障電流對變壓器進行沖擊，出現了瞬時的電弧放電，但由于能量不足，未形成持續性的電弧或火花放電，油中乙炔含量一直存在，且沒有增長。為監測該主變狀況，對該主變繼續進行油色譜跟蹤，關注進一步發展情況。

3? 總結

當變壓器油色譜分析中出現乙炔時，即使含量較小也應重視，應綜合跟蹤監測多組色譜數據進行分析，查明原因。在判斷故障時，還應結合變壓器的結構、運行工況、檢修情況及電氣試驗等，進行綜合的分析與判斷。

參考文獻：

[1] 大型油浸式電力變壓器C2H2含量的探討[J]? 2016

[2]電力設備預防性試驗實用技術問答[M] 2009

[3] GB/T 7252-2001.變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則[S]

作者簡介：

劉紀暢（1987年— ），男，徐州，工程師，從事高壓電氣試驗方面工作。