摘 要:本文介绍了一起变压器油色谱试验中出现微量乙炔气体的事例,通过长时间油色谱跟踪和停电试验综合分析初步判定故障未进一步发展,并给出了进一步处理意见。

关键词:变压器;微量乙炔;例行试验;综合分析

0  引言

作为电力系统最重要的设备之一,电力变压器的可靠运行对于整个电力系统而言有着重要作用。为判别变压器的潜伏性故障,通常要结合设备结构、运行、检修、电气试验和油质试验等进行综合分析[1]。乙炔作为放电性故障的特征气体,对发现变压器潜伏缺陷有很好的效果。对于油中气体各组分含量不够高(未超过注意值)的情况时不能盲目的运用三比值法判断其故障[2]。本文针对一起变压器出现微量乙炔的情况,通过长时间的油色谱跟踪和停电试验结合运行状况进行了综合分析。

1  变压器油色谱数据分析

某变电站220kV变压器型号为OSFSZ10-180000/220,油重57.5吨,由济南变压器集团股份有限公司生产,出厂日期为2009年8月22日。2010年6月投运,投运以来一直正常运行。

2016年8月9号,油色谱数据正常,变压器油中乙炔(C2H2)的体积分数为0μL/L。 2016年8月25日,油色谱试验数据中出现乙炔,含量为0.893μL/L,其它气体含量也有所增加。乙炔为放电性故障的特征气体,虽然含量较微小,也引起了注意,对该变压器加强色谱监测,油色谱数据见表1。

220kV变压器油中气体含量注意值规定如下:乙炔小于5μL/L,氢气小于150μL/L,总烃小于150μL/L,绝对产期速率小于12mL/d,相对产气速率小于10%/月[3]。假设油中乙炔是由故障产生,在故障的情况下,油中乙炔含量必将持续增长,同时根据故障下产气的特征性,还将产生其它气体。而事实在出现乙炔后,其含量在这一年中并无明显增长,为在一较窄范围内上下波动。其它各组分含量也无大的变化,所以不能确定乙炔气体由内部故障产生。

2  故障原因分析

一般分析油色谱异常,可参考图2开展故障分析判断和设备检查。此变压器冷却方式为自然风冷,因此不存在油流带电造成色谱异常的现象。另外,如果是调压开关小油室与主油箱间密封不严的情况,在故障未排除之前,乙炔含量不会保持不变。为进一步查明色谱异常原因,对该主变进行了停电试验。

首先进行了绝缘电阻及介质损耗试验,试验表明绕组及铁芯夹件绝缘电阻均正常,本体与高压套管的介质损耗因数与电容量与历次试验值也无明显变化。另外,变压器的直流电阻测量也无明显异常,基本排除了引线连接端子接触不良和绕组匝间或层间短路或断线的可能。各分接位置的变比也正常。在进行频率响应试验时发现除低压绕组频率响应曲线与出厂曲线基本一致外,高压与中压绕组均与出厂曲线有一定的变化,尤其中压绕组曲线变化较大。但接着进行单相低电压空载和短路试验未见明显异常,且电容量也没有明显变化。频率响应曲线受接地位置和测量时变压器有无连接套管等影响较大,因不清楚出厂时频率响应测量时状况,所以不敢妄下结论表明绕组已经发生变形。

当常规试验无法查明原因时,还应进行感应耐压和局部放电量测量,必要时吊罩查明原因。但由于不具备试验进行试验的相关条件和经济原因,因此只能作罢。同时注意到,在油色谱出现乙炔前几天,该主变110kV两条出线因雷雨天气发生过跳闸故障,重合闸成功。因此综合上述原因推测由于线路短路跳闸,较大的故障电流对变压器进行冲击,出现了瞬时的电弧放电,但由于能量不足,未形成持续性的电弧或火花放电,油中乙炔含量一直存在,且没有增长。为监测该主变状况,对该主变继续进行油色谱跟踪,关注进一步发展情况。

3  总结

当变压器油色谱分析中出现乙炔时,即使含量较小也应重视,应综合跟踪监测多组色谱数据进行分析,查明原因。在判断故障时,还应结合变压器的结构、运行工况、检修情况及电气试验等,进行综合的分析与判断。

参考文献:

[1] 大型油浸式电力变压器C2H2含量的探讨[J]  2016

[2]电力设备预防性试验实用技术问答[M] 2009

[3] GB/T 7252-2001.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S]

作者简介:

刘纪畅(1987年— ),男,徐州,工程师,从事高压电气试验方面工作。