变压器油色谱异常分析及处理

变压器油色谱异常分析及处理
（陕西延安）
摘要：介绍了延安发电厂3＃主变压器油色谱分析数据超标后的检查、试验、分析判断及处理。

关键词：变压器；色谱；分析；处理
延安发电厂3＃主变压器（型号SFSb－20000/110，额定容量20MW），在8月13日的油样色普分析结果中，发现乙炔含量为6.51ppm，超过注意值5.0ppm，引起注意，及时汇报加强监督，为了进一步判断分析，在8月17日，又取油样送检，分析结果仍然是油样不合格，且乙炔含量增长较快，由6.5 1ppm 增长到7.26 ppm，在8月18日，再次送检油样，分析结果仍然是油样不合格，且乙炔含量增长较快，增长到11.76 ppm，根据三比值计算编码为102，判断设备内部存在裸金属放电故障，及时汇报，立即退出运行安排检查。

1 设备修前测量试验情况
1.1变压器油气相色谱分析报告
以8月20日的数据为依据，利用三比值法对其故障进行判断:
（1）C
2H
2
/ C
2
H
4
=14.15/65.67＝0.27，比值范围的编码为：1；
（2）CH
4/ H
2
=14.34/64.28＝0.22，比值范围的编码为：0；
（3）C
2H
4
/C C
2
H
6
=65.67/2.31＝28.42，比值范围的编码为：2；
通过三比值计算编码为102,初步判断其故障性质为高能量放电。

1.2在西北电研院专家的指导下，对变压器进行了修前检测、试验。

绕组绝缘测试合格；绕组直流泄漏电流测试合格；各绕组介质损耗测试合格；高压侧110kv 套管介质损耗测试，B相合格，A、C相不能测出；绕组直流电阻测试，结论不合格，引起注意。

1.3在测试铁心绝缘时，有尖端放电声音，引起注意，又不能排除故障。

1.4在做局部放电试验时，发现高、中侧放电量都较大（放电量约在8000－10000PC），怀疑主绝缘或匝绝缘有问题。

2 吊罩检查情况。

根据检测试验情况决定吊罩检查，吊罩检查发现以下问题：
2.1发现箱体底部散落绝缘垫块和破碎木块共17块，断裂的胶木螺丝一个；
2.2 发现高压侧110KV侧A、B、C三相分接开关固定木夹件都破裂，35KV侧A、B相分接开关固定木夹件都破裂，B相夹件胶木螺丝断裂掉至箱体底部；
2.3发现B相线圈上部钢压圈与压顶螺帽之间的绝缘垫块破损移位脱落，造成钢压圈与压顶螺帽之间放电，有明显的放电痕迹，致使钢压圈形成“短路匝”。

2.4 发现钢压圈与铁心夹件之间的紫铜连接线烧断。

2.5发现B相高、中压分接开关档位实际连接与外部指示不一致，调整一致。

3 故障处理及采取的措施
3.1使用磁铁石小心仔细地吸附清理钢压圈上部的铁杂质。

3.2联系变压器厂制作更换110KV分接开关固定木夹件三个，帮扎35KV侧A、B 相分接开关固定木夹件两个。

3.3联系变压器厂制作强度加强型的压顶螺帽绝缘碗12个，更换压圈开口侧绝缘碗6个，在压圈非开口侧增装绝缘碗6个。

3.4紧固所有螺丝，仔细清理干净芯体杂质。

3.5整理B相压圈下绝缘纸板，用压顶螺栓压紧。

3.6制作压顶螺帽一个，原B相一个压顶螺帽已经被放电电弧焊死，不能取下，暂时保留。

3.7变压器油处理，使用两台滤油机（5吨/小时）滤油，直到试验分析合格；3.8使用变压器油（180kg×2桶）冲洗芯体；
4 故障原因分析
4.1本次吊芯后，发现该变压器B相钢压环与压钉之间绝缘碗边沿被打碎，4根压钉出现了松动，有一个与压钉焊接，有一个与钢压板焊接，造成钢压板两点接地或者多点接地；同时发现钢压环绝缘垫脱落，失去绝缘性能，从而造成了钢压板两点或者多点接地（如下图所示）。

当压环和压钉之间的绝缘破坏后，在主磁路上构成短路圈，产生很大的接触性循环电流，接触点产生持续性性放电现象。

因此，这个过程是逐渐形成的，尽管色谱试验中气体的含量在逐渐增多，但气体均已溶于油中，未能使瓦斯保护动作。

可见，变压器可能遭受外部较大短路电流冲击时，产生巨大的电动力，把线圈上部钢压圈与压顶螺帽之间的绝缘碗挤碎，随着运行时的微振动使得绝缘碗和绝缘纸板移位脱落，钢压圈与压顶螺帽之间的绝缘失去后形成放电间隙（检查有明显的放电痕迹），最后使开口形的钢压环形成一个“短路匝”，产生持续性放电，使的变压器油中的乙炔含量不断的增长。

变压器B相钢压环与钢压钉故障示意图图 1
变压器B相钢压环形成短路环实拍照片图 2
4.2变压器修前在铁芯绝缘电阻测试时，持续测试有尖端放电声音，表计指针瞬时回摆，但吊罩后侧测试时放电现象消失，表明铁心与外壳间有接触，产生放电间隙，检查是由于变压器器身位移后，铁芯夹件与外壳产生轻微接触。

4.3变压器吊罩检查时也发现B相线圈上部钢压圈接地紫铜皮烧断后虚接，也造成了放电间隙。

4.4对于修前110kv侧A、C相穿墙套管介质损耗测不出来问题，检修时对此套管末屏引线进行除锈处理，修后测试均为正常。

4.5局部放电量较大问题，吊罩检修后中压侧绕组局部放电量仍大，因早期变压器对局放没有要求，故工艺控制中没有针对局放的措施，有可能中压绕组个别地方处理不当，本身放电量稍大，故中压侧局放量偏大不能直接证明其是绕组绝缘缺陷，且中压侧耐压试验通过且耐压值较高，证明其主绝缘没有缺陷。

5 今后要注意的事项及采取的措施
5.1加强电气设备的绝缘监督，定期作好电气预防性试验，主变压器油分析周期
每季度至少一次，当在分析中发现油样有异常时要及时跟踪分析，若有异常需要停用检查的尽快停用，防止事故扩大发展。

5.2尽量应用新型试验仪器对设备进行定期检测，如：快速直流电阻测试仪、变压器油油分析仪，远红外线成像仪等先进仪器，保证试验的准确性，便于分析、监督设备运行状况，使技术监督，真真实现可控在控。

5.3今后对新安装的变压器（除全密封变压器外），在现场条件允许的情况下，尽可能地做吊芯或吊罩检查。

5.4在近期内，将对于我厂正在运行的其余两台变压器，安排吊芯检查。

5.5加强变压器分接开关的检修、运行、测量试验管理，做好测量试验，作好分接开关运行位置记录，防止分接开关事故的发生。

5.6加强变压器铁芯接地电阻的测量管理，定期做好测量试验，防止铁芯两点接地。

6 结束语
通过本次变压器油色谱跟踪分析，可以看出，变压器停用处理是非常必要的和及时的，充分说明了色谱跟踪分析的必要性。

通过本次分析及处理，积累了分析判断处理的经验。

在此建议使用单位，在变压器运行过程中，应加强现场巡检力度，定期检修，定期监督，以避免类似异常及故障的发生。

参考文献：
［1］山西省电力工业局．电气设备检修技术［M］．北京：水利电力出版社，1992．［2］DL/T596－1996，电力设备预防性试验规程［S］．
［3］DL/T722－2000，变压器油中溶解气体分析和判断导则［S］．
［4］电力工业技术监督标准汇编（绝缘监督）下册，2003．9。