220kV变压器油色谱超标原因分析及处理措施

1、 220kv变压器油色谱超标原因分析及处理措施 摘要：电力变压器承担着电压变换、电能分配和传输的重要任务，是电力系统中最关键的设备之一，其安全稳定运行是电力系统安全、可靠和经济运行的重要保证。分析和判断变压器油中溶解气体（以下简称油色谱分析）是一种确定和检测变压器内部潜伏性故障非常有效的手段，并且还可根据油中气体各种组分含量的多少判断故障的性质、部位及严重程度，对于检修工作的实施具有重要的指导意义。本文基于实际工程对220kv变压器油色谱超标原因及处理措施进行了简单的分析，以供相关人员的参考。关键词：变压器；油色谱超标；原因1、变压器故障分析变压器导电部分故障主要包括引线与将军帽接触不良、引线

2、与绕组焊接质量不良、有载分接开关经常动作部件接触不良或烧损、绕组变形、绝缘类故障。变压器绝缘由绝缘纸、绝缘垫块和绝缘油组成。当变压器内部受潮或进入杂质时，绝缘材料将加速老化或裂解。在电或热的作用下，固体绝缘材料主要分解为co、co2，而绝缘油主要分解为ch4、c2h4、c2h4，当温度高于1000时会有较多的c2h2产生，油裂解还会伴随着h2的增加。变压器绝缘材料的故障发展较为缓慢，一般可通过色谱分析来及时发现。2、油色谱检测的概念变压器油色谱检测法需要测量的是溶解在变压器油中的微量气体。当油中含有的少量气体经过某种介质时，不同的气体对介质的吸引程度不一样。对于气体分子，可能由于体积比较小，在

3、介质中容易发生相对位移。但是油分子体积比较大，不容易通过介质，因此会被阻隔在一边。因此，利用这些微小的差别就可以进行油色谱分析。通过测定具体的变压器油溶解气体含量，在得到了相关具体的数据后，结合变压器内部故障的种类，这样可以有效避免变压器发生损坏。至于如何根据针对油色谱分析的相关结果，本节对判断变压器故障的方式进行深入探讨。一般的原理是利用气体扩散机理，首先针对变压器需要检测的部位抽取样油，然后将采到的变压器油进行其中气体组分和含量的测试，根据测试的结果判定变压器内的实际情况。对于当前的广泛使用的油浸变压器来说，油色谱分析法是一种通常都使用的方法。油色谱分析过程一般为：首先在样油的采集过程中，

4、由一些特点的管道将样品送至特定容器，之后再考虑油色谱分析。对于其中溶解性气体的获取需要遵守一定的国际标准，得到了混合的气体后可以用特定的色谱柱进行更加精细的分离分析，所获得的数据可以输入计算机，和实际的变压器内部故障进行核对。通过实验可以发现，影响油色谱分析性能的因素有很多，要想获得比较可靠的数据，可以多次实验选择其中的平均值，避免偶然因素的影响。3、实例分析某电厂二期工程为2台660mw机组，分别于2009年9月和2009年12月投产，启动备用变压器（简称“启备变”）型号为sffz-63000/220，调压方式为有载调压，出厂日期为2008年2月，其中，有载开关型号为m-350y-72.5/

5、c-10193wr，出厂日期为2007年。3.1、变压器油色谱超标原因分析油色谱试验结果三比值编码是202，根据三比值结果判断设备内部存在低能量放电。特征组分气体乙炔含量严重超出注意值，总烃中乙炔和乙烯体积分数增长较为明显，氢气体积分数也有增长，但明显小于乙炔增长速率，综合分析，怀疑启备变内部可能存在火花放电。判断导则比值c2h2/h22认为是有载向本体油箱渗漏造成，此次试验c2h2/h2是0.70，不满足该判据。鉴于其他特征气体增长相比乙炔不显著，c2h2/h2异常增长，且有载开关油室气体含量和切换次数和产生污染的方式（通过油或气）有关，c2h2/h2也不一定大于2，因此判断为有载开关渗漏可

6、能性较大。启备变本体内部乙烯含量并不太高，基本排除电回路内部过热可能。综上所述，启备变有载分接开关在切换过程中会产生火花放电，有载开关油室向本体渗漏可能性较大，造成启备变本体色谱出现异常。3.2、变压器检查情况(1)带电检测,启备变历年带电测试未发现异常，11月22日对启备变进行了带电测试，高频局部放电未发现异常放电信号特征图谱，红外热像检测未发现明显过热点，铁心接地电流测试结果在1.5ma左右，远小于100ma的标准注意值，排除铁心多点接地可能。(2)停电试验及检查情况,11月25日对有载开关进行了吊检，现场检查未发现接触不良及过渡电阻异常情况，将有载开关油室油全部放出，利用启备变本体与有载

7、开关油室的压差进行检查，未发现启备变本体油向有载渗漏情况，将启备变本体油枕上方施加0.03mpa压力，未发现有载开关油室有渗漏情况，因此排除了有载开关油室渗漏导致启备变本体乙炔含量严重超标的可能。对启备变进行直流电阻、绕组连同套管的介损及电容量测试、铁心绝缘电阻测试，与初始值比较均未发现异常，排除绕组电回路接触不良导致特征气体异常可能，同时佐证了铁心不存在多点接地情况。11月26日对启备变进行频响法绕组变形、阻抗法绕组变形测试，测试结果均未发现异常，数据纵、横比偏差均在规程要求偏差范围内，排除了绕组存在变形的可能。同时进行局部放电测试，加压方式采用低压侧励磁，高、中侧中性点直接接地，从高压套管

8、取信号的方式，分接开关处于1分接位置，高压侧三相局部放电量均小于200pc，远小于标准要求的500pc，试验前后启备变本体油样乙炔体积分数无明显增长，试验表明变压器内部放电故障不具有连续性。综合以上检查情况，判断启备变内部可能存在不连续的火花放电。11月27日对启备变进行吊罩检查，排净变压器本体绝缘油，拆除启备变所有附件，吊开启备变大罩，检查温度计座套、穿心螺杆、绕组压钉、铁心接地线与硅钢片的连接排均无放电痕迹，油箱底部无金属粉末或异物，检查发现有载开关分接选择器极性转换触头三相动静触头正常接触位置没有放电痕迹，触头端部均有放电烧蚀痕迹）。3.3、处理措施及效果(1)处理过程,12月10号对有

9、载开关分接选择器进行了整体更换，新安装的分接选择器所有紧固件紧固良好，手摇操作分接选择器1n和n1方向分接变换，逐档检查分接选择器触头分合动作和啮合情况均正常。加装板式电位电阻，使调压线圈始终有一个电位连接进行限制，在检查电阻外表面完好，测量电阻阻值正常后,检修人员从变压器人孔进入，借助中压中性点的立杆对有载开关的电位电阻进行固定。有载开关加装电位电阻完毕后，检查有载开关本体指示位置和操作机构以及远方指示位置，三者一致，进行有载开关正反圈数的联结校验，然后手摇操作一个循环，检查传动机构动作灵活，电动机构箱中的连锁开关、极限开关、顺序开关均正确动作，电动逐级操作2个循环，检查远方、就地操作，紧急

10、停止按钮与电气限位开关的电气连锁动作均正确。(2)处理效果,12月13日对启备变进行修后试验，直流电阻试验、电压比试验、绕组绝缘电阻和吸收比试验、绕组及套管介质损耗因数与电容量试验、分接开关过渡波形试验、有载开关分离角试验、外施交流耐压试验、局部放电试验等均满足规程及厂家技术文件要求，跟踪局放前后启备变油色谱试验无异常变化，当日下午启备变投入运行。正常运行后，跟踪启备变油色谱数据无异常变化.总而言之，建议加强对大型油浸式变压器油化跟踪试验，在理性取样过程中，检查开关极性触头是否动作过。如果极性触头动作过，增加一次本体取样，检查变压器本体内部乙炔含量是否存在异常增长：如果无异常，说明开关极性触头动作时的恢复电压在正常范围，可继续安全运行。带有载分接开关的变压