变压器油中总烃超标的原因和分析(李杰)

1、变压器油中总烃超标的原因和分析昌吉电业局检修工区李杰摘要本文主要阐述了变压器油中总烃超标的原因，故障实例及故障分析方法和处理措施， 我们通过采集变压器箱体内的少量油样，可以分析出油中气体的组分及其含量，来判断变压器是否存在故障、故障性质以及故障的大致部位。关键词故障实例故障分析原因 故障诊断处理措施.、八、-刖言变压器是变电站的重要设备，变压器的运行状况直接影响电能的正常输送。因此，各发电及供电单位都非常注重变压器的绝缘监督、运行维护及消缺工作，色谱分析是通过对油中溶解气体的分析检测充油电气设备存在潜伏性故障的一个重要方法，是监督、保障设备安全运行的一个重要手段，通过对特征气体的分析及三比值法

2、，能及时掌握变压器运行情况，及早发现设备故障、故障性质及故障发展变化的情况，查出问题，消除缺陷，保证变压器安全 稳定运行。本文主要介绍了昌吉变电站的2号主变，色谱分析发现主变存在的故障过程，故障性质诊断方法，查出的问题及处理措施。1故障实例昌吉变电站2号主变，型号为SFSZ7-31500/110,生产厂家为沈阳变压器厂三分厂制造，此台变压器自投运开始，各组分含量均为正常，2009年10月13日主变取样分析时发现，C2H2含量为5.40卩L/L、总烃含量为 1373.08卩L/L ,乙炔、总烃超标。表1昌吉2号主变色谱分析异常数据试验日期H2COCOCHC2HC2H5C2H总烃2009.10.1

3、245.55140.493454.07310.00901.95155.735.401373.082009.11.518.5872.673249.45234.15806.33142.844.491187.812009.11.1713.03169.253278.89215.48822.04146.774.231188.522009.12.028.32146.113009.74191.04798.28144.134.111137.562009.12.285.3710.643215.07194.23918.13167.894.351284.602010.2.081.61225.082738.76113

4、.38676.51126.413.04919.342010.3.11.16185.252871.08105.10719.30133.883.27961.552010.4.11.67186.332659.8969.33529.3794.382.49695.572010.5.1115.83202.182640.1884.83553.12112.772.32753.042010.7.1367.30271.973830.78225.46903.21175.364.551308.582010.9.1136.97304.843239.39232.59751.33161.421.871147.212011.

5、4.75.3765.162256.8044.77432.61122.001.72601.102故障分析方法三比值法原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对 浓度与温度的相互依赖关系，从五种特征气体中选用二种溶解度和扩散系数相近的气体组分 组成三结比值，以不同的编码表示； 根据表2的编码规则和表3故障类型判断方法作为诊断 故障性质的依据。这种方法消除了油的体积效应影响，是判断充油电气设备故障类型的主要方法。表2编码规则气体比值范围比值范围的编码GH/C2HCH4/H2C2H/C2H6<0.1010> 0.1 <1100> 1 <3121&

6、gt; 3222表3故障类型判断方法序号故障类型比值范围编码故障实例C2H2/C2HCH/H2GH/C2H1局部放电010高湿度，高含气量引取油中低能量密度的 局部放电低温过热（低于过 150C）01绝缘导体过热，注意C0,C02含量及其C0/C02比值低温过热(150 C-300 C)20分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或 接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏 磁，局部短路和层间绝缘不良，铁芯多点 接地等中温过热(300 C -700 C)21咼温过热（咼于700 C）0, 1, 222低能放电20, 10, 1, 2引起对电位未固定的部件之间连续火花放 电，分接抽头引线间隙闪络，不同电位

7、之 间的油中火花放电，或悬浮电位之间火花 放电等低能放电兼过热八、220, 1, 23电弧放电10, 10, 1, 2线圈匝、层间短路、相间闪络、分接头引 线油夏闪络、引线对箱壳放电、线圈熔断、 引线对其他接地体放电、分接开关飞弧、 因环电流引起电弧等3总烃超标原因分析利用三比值法对昌变 2号主变进行分析判断，列表如下:CH/C2H4=5.40/901.95=0.005V 1 .0CHI/H2=310.00/45.55=6.80> 3.2GH/C2H6=901.95/155.73=5.79> 32三比值编码为022，高温过热通过分析发现 CO、CO2有明显增长，主要原因是变压器长期

8、过负荷铁芯过热或裸金属体过热而使临近的固体绝缘材料局部过热，根据变压器油中溶解气体分析和判断导则DL/T722 2000，故障性质为高温过热。当铁芯叠片间绝缘层极薄，其绝缘电阻仅为几欧姆， 但它足以防止铁芯内部产生涡流。若片间绝缘局部破坏， 将引起局部涡流增大， 导致局部过热。同时由于该绝缘电阻很小，只要一有一碟片接地，就足以使整个铁芯都处于接地状态， 造成多点接地。这种故障的位置很可能是变压器内部存在局部短路、层间绝缘不良或铁芯多点接地现象并伴有固体绝缘材料老化。4根据总烃含量及产气速率诊断对变压器过热故障而言，总烃及其产气率在油和固体绝缘材料裂解产生的各种气体中具有重要的地位。总烃的产生是

9、变压器油裂解的结果，而变压器的裂解需要一定的裂解能（活化能）。总烃是一个累积量，它的数量可以近似认为与故障持续时间内油所耗能量的总和成 正比，同裂解功率之间并不存在简单的线性关系。而总烃产气速率或总烃绝度产生速率与裂解功率成正比。总烃和总烃产气速率在国际中都给出了相应的注意值，但总烃产气速率对判断设备内部有无异常状况往往比总烃更有意义。通常认为绝对产气速率能较好地反映出故障性质和发展程度，不论纵比、横比，均有较好的可能性。但在实际应用中往往难以得到绝对产气速率，因而多数采用相对产气速率进行分析诊断。当变压器经过真空滤油脱气后，宜及时做好绝对产气速率的测量，并可利用如下经验进行诊断：（1）总烃的

10、绝对值小于注意值，总烃产气速率小于注意值，则变压器运行正常。（2 ）总烃大于注意值，但不超过注意值的3倍，总烃产气速率小于注意值，则变压器有故障，但发展缓慢，可继续运行并注意观察。（3） 总烃大于注意值，但不超过注意值的3倍，总烃产气速率为注意值的 12倍，应缩短 试验周期，密切注意故障发展趋势。（4） 总烃大于注意值的 3倍，总烃产气速率大于注意值的3倍，则变压器有严重故障，发 展迅速，应立即采取必要的措施，有条件可进行罩检修。绝对产气速率，即每运行日产生某种气体的平均值，计算为Va=Ci,2-Ci,1/ tx m/ p绝对产气速率的计算值气体组分总烃GH2H2COCO绝对产气速率还应当指出

11、，对以放电故障为主的变压器，一旦确诊，应立即停运检修，不要求进行产气速率的追踪，追踪产气速率只能适用于以过热故障绝对产气速率的注意值气体组分开放式隔膜式总烃612乙炔0.10.2氢510一氧化碳50100二氧化碳100200经验判断判据变压器状态判 据变压器状态总烃的绝对值小于注 意值，总烃产气速率 小于注意值变压器运行正常。3倍的注意值总烃 的绝对值注意值， 总烃产气速率为注意 值的1 2倍变压器有故障应缩短 试验周期，密切注意 故障发展趋势3倍的注意值总烃 的绝对值注意值， 总烃产气速率小于注 意值缓慢，可继续运行总烃绝对值大于3倍 注意值，总烃产气速 率大于注意值的3倍变压器有严重故障， 发展迅速，应立即采 取必要的措施，有条 件可进行罩检修。5处理措施5.1应按导则要求安装色谱气体监测仪，可连续监测故障气体变化增长情况，随时掌握设备 运行状况。5.2加强油务监督，缩短检测周期，根据变压器故障的发展情况，来确定检测周期，对变压 器气体增长速度快的更要严密监视，确保定期对油中溶解气体的分析。5.3应做有关电气方面试验进行综合分析。6结束语通过这次变压器故障情况的排除，使我们更进一步认识到加强绝缘监督的重要性，变压器油色谱跟踪分析对于发现变压器早期故障是非常有效的方法。同时也为今