潜油泵故障导致变压器油色谱异常的分析

1、潜油泵故障导致变压器油色谱异常的分析周素生(天津市电力公司修试中心,天津3001701前言潜油泵是大型变压器强油冷却系统的关键附属设备,它的安全可靠运行直接影响变压器运行的安全。其在运行中发生故障时直接影响变压器的某些性能,如油中静电、油中气体和金属含量等。因此,一方面应加强强油风冷变压器潜油泵的运行维护,另一方面在油色谱出现异常时,检查潜油泵。这两方面对于故障的分析具有重要作用,可以防止故障的误判。2故障概述故障变压器为单相自耦变压器,冷却方式为强油风冷。2008年,为保证夏季大负载期间主变压器的安全稳定可靠运行,于2008年8月4日对该变压器取油样进行色谱试验,发现总烃超标,其后几天数值稳

2、定,具体数据如表1所示。利用特征气体法对数据进行分析:主要成分CH 4、C 2H 4,次要成分H 2、C 2H 6,判断为油过热故障。利用三比值法对2008年8月4日数据进行分析,可知编码为022,判断为高于700的高温过热故障。故障产生可能的部位有分接开关接触不良、引线夹件螺丝松动或接头焊接不良、涡流引起铜过热、铁心漏磁、局部短路、层间绝缘不良和铁心多点接地等。根据上述分析,无法判断故障具体部位,还应结合其他检查来分析判断。3故障原因查找及分析从油色谱数据看,2008年7月16日之前油色谱正常,2008年8月4日油色谱总烃超标,说明故障发生在这段时间之内。2008年7月16日至2008年8月

3、4日,变压器负载最大不到80%,各部位温度正常,风冷系统除4号泵外运行正常,储油柜及套管油位正常;线路及开关运行正常。2008年8月5日检查铁心接地电流正常。2008年7月31日早晨运行人员报4号泵继电器经常跳闸;7月31日上午检修人员对泵进行检查,泵音正常(甚至比其他泵音小,但运转十多分钟就跳闸,怀疑二次回路有问题。当日,运行人员对4号泵二次回路进行检查,无故障;8月1日运行人员又报4号泵跳闸,检修与试验人员再次对该泵进行检查:三相电流分别为A 相10.5A 、B 相15A 、C 相11A (铭牌额定值为9.5A ,其他泵运行电流为7.5A 左右,不平衡且电流偏大,判断泵有问题,决定立即更换

4、,当日晚上更换新泵。根据检修情况分析,初步怀疑原4号泵故障造成了变压器油色谱异常。该潜油泵型号为6B100-8/4V ,额定电压为380V ,额定电流9.5A ,额定转速930r/min ,制造日期为2001年9月。2008年8月10日,对该潜油泵进行了电气试验及解体检查。(1电气试验(空载试验。试验环境:天气阴,气温27,相对湿度74%。试验数据如表2所示。试验时间10min 时,由于泵体内部有放电声,且泵壳温度较高(10min 内上升了20,立即停止试验,未测量电气数据。表1油中溶解气体气相色谱分析结果试验日期H 2CO CO 2CH 4C 2H 4C 2H 6C 2H 2总烃L/LTRA

5、NSFORMER周素生:潜油泵故障导致变压器油色谱异常的分析第7期 定子线圈对地绝缘:试验前25000M ,试验后 100M ,绝缘摇表直流2500V 。空载试验后定子绕组直流电阻:R uv =2.686,R uw =2.530,R vw =2.522(R max -R min /R med ×100%=6.34%>2%。 从上试验结果可以看出,定子线圈有烧损现象。(2解体检查:如图1所示,该潜油泵定子线圈有烧损情况,且定、转子之间有磨损痕迹,制造工艺不严格。从以上各方面检查情况来看,故障发生时间为2008年7月16日至2008年8月4日之间,在该期间内,变压器除4号油泵有问题

6、外其他一切正常,且对潜油泵的各项检查证实了该泵确实存在故障;从8月4日以后的油色谱数据来看,基本维持稳定;因此可以判断,造成该相变压器油色谱异常(总烃超标的原因为4号油泵故障。4结束语在变压器油色谱数据超过注意值或变化较大时,在继续跟踪的同时应及时对运行检修情况进行分析,以利于故障诊断;对强油风冷变压器,要注意对潜油泵的检查。当潜油泵出现故障时,不能靠经验听声音及单独接电源试转来判断其是否存在故障,应同时采取电气试验的手段进行综合分析判断。当潜油泵出现绕组烧损等故障时,应及时对变压器油进行色谱分析,检查是否造成油色谱异常,并为以后变压器油的监测提供对比基数。根据目前潜油泵制造技术水平,虽然行业

7、标准规定了其轴承正常使用寿命至少为5年,但所有制造厂均不保证其产品5年后的安全质量。本文中潜油泵为2003年2月投入运行,刚满5年。因此,对运行时间超过5年的潜油泵应及时更换,如一时无法更换,则应加强巡视检查。参考文献:1操敦奎,许维宗,阮国方.变压器运行维护与故障分析处理M.北京:中国电力出版社,2008.2DL/T722-2000,变压器油中溶解气体分析和判断导则S.3JB/T10112-1999,变压器油泵S.表2电气试验数据试验时间/min 电压/V电流/A空载损耗/WI 0/%泵壳温度/现象开始3808.511588.889.62753809.11170495.91047内部有放电声(a 定子线圈(b 转子、定子表面(c 定子图1故障情况!收稿日期:2010-03-04作者简介:王福琴(1968-,女,河南鹤壁人,鹤壁供电局高级工程师,主要从事变电运行管理工作;李晋城(1968-,男,河南济