利用油色谱分析判断变压器故障及处理
利用油色谱分析判断变压器故障及处理
1引言
测量变压器油中溶解气体的含量可预测其内部故障，防止设备损坏和由于设备损坏而导致的电网大面积停电事故的发生。利用变压器油中溶解气体的色谱分析方法，可以在不停电情况下随时监测设备的运行状态，这对保障设备及电网的安全运行起到积极作用。在实际工作中，无论是变压器热故障还是电故障，最终都将导致绝缘介质裂解产生各种特征气体。通过对变压器油色谱跟踪分析，并结合运行工况状态，可判断故障产生原因，从而使电气试验和检修工作有的放矢。
2油色谱分析发现的故障
某台35kV有载调压变压器，型号为SF 一16000／35，容量16o00l(VA，联结组别为YNdl l。对该变压器的历次油色谱组分含量的测试数据如表1所示.
表1 色谱分析数据
总烃是热性故障的特征气体，由于在后三次测量中总烃一直超过注意值，因此初步判断在变压器内部出现过热性故障。3电气试验诊断故障所在位置由于以上原因，决定对该台变压器进行停电检修，在检修开始前需要通过高压电气试验来判定故障所在的位置。
取样原因 大修后 监测 监测 监测 监测
CH 2 50．2 27．9 21．7 17．9
C2H4 8 l80．7 164．9 l45．8 143．6
C2H6 2 35．4 组分 4l_4 37．7 37．8
含黄 C2H2 l 5．8 3．7 1．9 1．9
C0 8 112．0 l61．5 145．5 60．8
／uL·L- CO
2
25l 875．2 1 444．0 l 660．6 1 176-8
H2 0 l6．3 11．5 l0-3 6．8
总烃 l3 272．1 237．6 201．2 201．2
l10kV及以下等级的变压器气体含量的注意值为C2H2 5 L，L、H2 150~L／L，总烃150~L／L。
由以上数据可以看出，大修后油色谱中组分含量各项都满足规程，数据合格，各项指标正常。但在2007年5月22日的监测中发现总烃和乙炔均超过注意值；2007年7月24 日、2007年8月21日及2008年1月11日的监测中均发现总烃超过注意值.
总烃是热性故障的特征气体，由于在后三次测量中总烃一直超过注意值，因此初步判断在变压器内部出现过热性故障。
3电气试验诊断故障所在位置
由于以上原因，决定对该台变压器进行停电检修，在检修开始前需要通过高压电气试验来判定故障所在的位置。
3．1 初步诊断
检修前的高压试验有高压侧全分接和低压侧的直流电阻试验，高压对地和低压对地的绝缘电阻试验。高压侧直流电阻试验所得数据与历史数据相比满足规程，且相电阻不平衡率均小于2％。
在对低压侧直流电阻测量后，所得数据：ab为0．026 46Q、be为0．019 52n、ca为0．026 45Q。
由以上数据可知，线间电阻不平衡率为28．7％，远大于规程要求的线间不平衡率不大于1％ 的要求。且由上述数据发现，与低压a相相关的ab、ca的直阻明显偏大，故怀疑低压a相有接触不良或绕组内部有断线的故障存在。
3．2 外观检查
在打开低压侧的手孔封板后，发现低压a相、b相绕组引出线与套管导电杆的连接处有明显的过热烧伤痕迹(如图1～图3所示)，故证实了初步判断的准确性。至此，可以判定变压器在运行中内部曾出现过热性故障，造成变压器油色谱超过注意值。
3．3 故障诊断
打开低压a相的绕组引出线与套管导电杆的连接处，发现其上、下两垫片均已发黑，且两垫片上均有过热烧伤的痕迹，如图4所示。
打开低压b相的绕组引出线与套管导电杆的连接处，发现其上、下两垫片也均已发黑，且两垫片上也均有过热烧伤的痕迹，如图5所示。
打开低压c相的绕组引出线与套管导电杆的连接处，没有发现异常。在将低压a相、b相和c相的杆的连接处在运行中曾出现接触不良的故障，造成低压侧ab、ac的直阻偏大，线间直阻不平衡率超标，导致在该部位发生过热性故障，造成变压器油色谱异常。
4故障处理
将低压a相、b相的绕组引出线与套管导电杆的连接处的上、下两垫片进行打磨处理，消除垫片上发黑的痕迹；同时对该两相套管导电杆的末端和绕组引出线均进行打磨处理，使之不存在发黑的痕迹。
在上述工作完成后，将低压a相、b相、12,相的绕组引出线与套管导电杆重新连接完毕，使之接触可靠。再次测量低压侧的直流电阻，所得数据为ab：0．019 50n、bc：0．019 60n、aa：0．019 52n。处理后的低压侧的线问直阻不平衡率为0．51％，满足规程要求。在直阻试验合格后，绝缘电阻试验的数据也满足规程。至此，该台变压器内部故障已经处理完毕，在对变压器油进行过滤后，重新注油。静置24h后，进行电气试验和油色谱复试，电气试验各项数据均合格，油色谱各项组分含量的数据为CH ：1．7 IJ，L、C2H4：01~L／L、C2H6：01xL／L、C2H2：0trL／L、CO：81~L／L、CO2：197．1 L／L、总烃：1．7 L／L，各项数据正常。
5.结论
变压器油色谱分析对发现运行中变压器的内部是否存在故障具有重要的意义，是保证电网安全运行的一个重要手段。油色谱分析结合电气试验可以快速准确地找出故障所在的位置，为检修工作赢得了宝贵的时间，保证了电网供电的可靠性。
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