一起变压器总烃超标原因分析与处理

一起变压器总烃超标原因分析与处理

摘要：根据变压器色谱分析、三比值法判断运行中充油变压器是否处于良好状态是对变压器状态监测的必要手段。通过用三比值法对内蒙古某厂主变压器油色谱中总烃超标的原因分析，并结合变压器低压侧升高座箱沿处存在的过热现象，初步分析为内部漏磁产生涡流引起发热，确定对变压器放油进行检查，成功查出低压侧屏蔽线部分缺失，解决了该变压器发热问题。

关键词：变压器油；色谱分析；三比值法；低压侧磁屏蔽

1 概述

内蒙古某电厂主变压器，型号为SFP-420000/220，额定容量为 420 MVA，由南通晓星变压器厂生产制造，2014年3月18日化验#5主变油色谱，发现总烃由三个月前的54μL/L 增长至μL/L，已达到规程规定的注意值，总烃气体中的主要成分是甲烷和乙烯。测量变压器铁芯接地线电流在规定值范围内，在检查过程中发现主变C相低压侧升高座箱沿处有过热现象，用红外线测温仪测量连接螺栓最高达182℃，引起各部门的高度关注。

2 变压器总烃超标的分析与处理

2014年3月发现变压器油中烃类气体增长的趋势明显加快，并超过规程的注意值，从以下几个方面进行了分析。

（1）采取每日取样进行色谱分析，观察变压器油中气体的变化情况，发现油中总烃气体含量不断增加。

（2）检查发现低压侧封闭母线基座箱沿与下部的变压器大钟罩壳箱沿处发热严重，该部位的油漆由于发热已经脱落变色，用远红外成像仪测量该部位最高温度达182℃，立即在低压侧箱沿上法兰增加一根25mm2的接地线用以降低该处涡流发热，该处温度由降低至107℃左右，但油中总烃增长趋势并未减缓。

由附表1色谱数据分析可知，特征气体为甲烷和乙烯，甲烷为主要气体成分，按照GB/T7252-200《变压器油中溶解气体分析判断导则》[1]的故障判断方法，初步判定该变压器存在问题。

根据《变压器油中溶解气体分析判断导则》改良三比值法，计算2014年3月18日及5月22日油色谱数据并确定编码如下：

乙炔与乙烯的比值：0/=0、0/=0编码均为0。

甲烷与氢气的比值==、=，编码均为2。

乙烯与乙烷的比值==、=，编码均为1。

根据GB/T7252-2001国际[2]中11的编码与故障类型对照表的对比分析，两次三比值编码均为（0、2、1），属于

300-700℃中温过热故障。

从上述分析可以看出：油色谱总烃体积超标，主要成分为甲烷、乙烯。采用《变压器油中溶解气体分析判断导则》中故障判断方法可以判断该变压器存在中温故障，故障点的温度在300-700℃，可能原因油过热或油和纸过热。

（3）分析总烃体积增加的趋势与机组的负荷的关系，没有发现明显的关联，证明总烃含量的增加不随机组负荷的变化而变化。

（4）测试该变压器铁芯接地电流在规定范围内，排除了变压器铁芯两点接地造成过热的可能。

（5）检查对比变压器的温度与去年同期相近，除每年7、8月份温度较高时段外该变压器一直以四组冷却器运行的方式运行，可以排除冷却器运行方式的影响。

（6）检查运行的4台潜油泵电机的电流、声音、温度均正常，可以排除潜油泵原因造成总烃超标。

通过上述分析，基本确定变压器低压侧内部漏磁严重产生涡流，造成周围的油质劣化，具体情况需要变压器停运放油进入内部进行检查。

3 变压器停运放油检查试验及发现的问题

（1）变压器检修时测量变压器绕组的直流电阻，发现该变压器高低压绕组直流电阻较上一次测量时没有明显变化。

（2）检查变压器分接开关，通过外观检查未发现放电及过热痕迹，说明此处无故障点。

（3）对变压器铁芯表面及各部位固定螺栓进行检查，各螺栓紧固且未发现铁芯松动及过热现象。

（4）检查变压器低压侧C相升高座与变压器低压侧绕组的软连接处磁屏蔽铜板未安装，A相固定螺栓短缺3条。

（5）拆下低压侧升高座与大钟罩壳法兰连接螺栓发热碳化，经鉴定该螺栓为普通碳钢螺栓。

4 对问题的分析与处理

（1）由于变压器低压侧C相升高座与变压器低压侧绕组的软连接处磁屏蔽铜板未安装，导致该处的漏磁与大钟罩壳箱体形成了磁路产生了涡流而发热。检修期间对该处缺失的磁屏蔽铜板进行了重新安装，A相铜屏蔽缺失的固定螺栓补齐。

（2）由于低压侧升高座与大钟罩壳法兰连接螺栓使用的是普通碳钢螺栓，该材质具有导磁性形成涡流，导致连接螺栓及法兰严重发热碳化，同时该处也加剧了该处油质劣化速率。检修期间将其全部更换为不锈钢非导磁螺栓。

（3）对该变压器进行滤油。

5 检修后的试验及投运

将该变压器发现的问题进行处理后，进行滤油，并进行修后试验，根据《DL/T596-1996电力设备预防性试验规程》

[2]要求进行试验合格。

6 变压器启动后的跟踪

该变压器启动后。变压器的电压、电流及温度等参数均正常，在变压器投运后一周内每日对油进行色谱分析，色谱总烃含量没有增长，运行正常，之后的两个月内每周对油进行色谱分析，总烃增长速率在规定范围内，说明该变压器总烃超标的原因得到彻底解决。

7 结束语

大型电力变压器的漏磁大，为了降低漏磁产生的涡流导致的发热及其他杂散损耗，在设计时增加了磁屏蔽层，但在装配过程中由于未得到重视，导致部分磁屏蔽未按设计要求进行安装，造成变压器在投运后发热，引起总烃超标。同时三比值法对变压器油中气体成分分析，对充油变压器的故障分析具有指导作用。

参考文献

[1]GB/T7252-2001.变压器油中溶解气体分析与判断导则[S].

[2]DL/T596-1996.电力设备预防性试验规程[S].