浅析油中溶解气体分析发现220千伏新投运主变本体乙炔超标

浅析油中溶解气体分析发现220千伏新投运主变本体乙炔超标

李鑫刘杰马月贵白林涛

(国网新疆电力公司阿克苏供电公司新疆阿克苏843000)

摘要：变压器是电网系统中最重要的设备之一。变压器油中溶解产生气体成分、含量和产气率，可以反映变压器绝缘老化或故障劣化程度。对新投运变压器进行周期性油中溶解气体分析是在设备不停电状态检测的重要手段之一，能及早发现变压器内部存在的故障，诊断故障类别，避免变压器发生事故。

关键词：变压器；油中溶解气体分析；诊断故障

引言

国网阿克苏供电公司试验检测人员，按照技术监督要求对220千伏温宿变电站1号新主变压器投运后，进行第一天变压器本体取油样及油中气体色谱分析,结果发现乙炔含量为0.80μL/L。随后对该主变投运后第二天、第三天、第四天连续进行油色谱跟踪分析,油中溶解气体分析发现乙炔含量逐渐增大,并且增长速度较快,第四天乙炔的含量为已上升为5.064μL/L，依据《输变电设备状态检修试验规程（QGDW1168-2013）》中要求，已经超过注意值(5μL/L)。

1.油中溶解气体色谱分析

220千伏温宿变1号主变压器为新投运设备，投运前油中溶解气体为合格，其中乙炔含量为0μL/L。投运后第一天其油中溶解气体出现微量乙炔（0.80μL/L），为保证设备的安全运行，对该变压器进行短期内多次跟踪分析。发现乙炔含量由0.80μL/L增长至5.064μL/L，超过《输变电设备状态检修试验规程（QGDW1168-2013）》，或《变压器油中溶解气体分析和判断导则（GB/T7252-2001）》中规定的运行中的变压器乙炔含量不大于5μL/L（注意值）的要求。表1为油中溶解气体数据。

表1：变压器初期投运主要色谱分析结果单位μL/L

从表1可以看出，该主变在运行过程中，乙炔含量增长过快，但氢气、总烃含量增长不高，均不大于150μL/L。故仅计算乙炔绝对产气速率，其为54.6ml/d，大于GB/T7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的注意值0.2ml/d。以特征气体法分析变压器内部故障性质，按投运后第一天、第二天、第三天、第四天油色谱数据三比值法分析，得出三比值编码为分别为（2,1,0）、（2,1,0）、（2,1,1）、（2,1,2），判断故障类型均为电弧放电。

初步判断主变压器的故障为电弧放电。电弧放电可能存在的缺陷可能是，变压器内部引线对电位未固定的部件之间连续放电，分接抽头引线和油隙闪络，或不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位之间的火花等。因此，我公司紧急停运220千伏温宿变1号主变，并进行停电复测，同时联系厂家进行分析。

2.变压器停电检测

2017年6月1日，安排检修人员对该主变压器进行了停电试验，试验项目包括绕组连同套管的直流电阻、绕组连同套管的介损及电容量、绕组连同套管的绝缘电阻、铁芯夹件的绝缘电阻。试验结果均正常。

综合停电试验数据分析，未发现有明显的数据异常，但是跟踪测试的油中气体含量仍然是超过规程规定的限值。由于现场环境等各方面因素限制，不利于主变压器现场吊罩的处理。我公司要求厂家将变压器返厂维修处理。

3.变压器返厂检查情况

该变压器返厂后，于2017年7月5日对主变压器进行吊罩，器身、有载分接开关检查。在检查中发现：

有载分接开关的电位电阻的连接导线有脱落现象，并且导线的导线压接头（铜鼻子）有明显的断裂。并且该部位浸润在主油箱绝缘油中，并且该部位电位电阻未串联入绕组中，如图1、2。

图1：有载分接开关电位电阻引线脱落

图2：引线压接头有明显断裂痕迹

同时发现，有载分接开关调压部位外层固定螺栓有松动，并伴有放电痕迹。铜制螺栓为零电位，螺栓及外面屏蔽均有松动，因此形成电位差，导致悬浮放电，如图3；有载分接开关上部（灭弧室）外接铆钉有松动，上部铆钉一共24个，有8个松动，并伴有放电痕迹，如图4。

图3：铜制螺栓的放电痕迹

图4：铆钉的放电痕迹

4.变压器处理结果

发现相关问题后，厂家对有载分接开关进行了整体更换，对器身

绕组、铁芯、夹件进行解体检查，更换了部分绝缘材料。出厂时重新进行了出厂试验，设备返回现场也进行了必要的交接试验，且试验均合格，设备投运后，按照周期再次安排进行了油中溶解气体。试验数据均合格，具体数据见表2。

表2：变压器维修投运后主要色谱分析结果单位μL/L

结束语

1、根据充油设备检测数据异常的的不同程度，制定不同的现场采样监测周期，并安排相应计划定时开展现场取样分析工作，做好数据的积累才能为判断设备故障性质，提供有力支撑。

2、变压器油的气相色谱分析为大家提供了早期发现变压器故障

征兆和掌握故障发展情况的一种科学方法，当色谱分析中发现特征气体含量超过注意值时，可应用三比值法或特征气体法来判断故障性质。

参考文献:

[1]《国网十八项反事故措施》北京中国电力出版社2012年04月

[2]《电网设备带电检测技术》北京中国电力出版社2104年12月

[3]《电网设备状态检修技术标准汇编》北京中国电力出版社2012年01月

[4]《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T7252-2001