王秀青，張登宇，鄭集斌

（朔州供電分公司，山西 朔州 036002）

一臺110 kV變壓器的狀態(tài)評價(jià)及故障處理

王秀青，張登宇，鄭集斌

（朔州供電分公司，山西 朔州 036002）

以朔州王坪110 kV變電站1號變壓器為例進(jìn)行油色譜分析，對這臺變壓器進(jìn)行狀態(tài)評價(jià)，及早地發(fā)現(xiàn)了這臺變壓器存在的隱患并及時(shí)進(jìn)行了處理，從而避免了設(shè)備故障的擴(kuò)大。

變壓器；狀態(tài)評價(jià)；故障分析

0 引言

通過分析變壓器油中溶解氣體，在不停電情況下就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部是否存在潛伏性故障及故障類型，在此基礎(chǔ)上，對它進(jìn)行正確的狀態(tài)評價(jià)，將會更加準(zhǔn)確地判斷變壓器運(yùn)行狀況。

1 故障概述

王坪1號主變壓器于2008年12月19日投產(chǎn)，型號為SSZ10-40000/110。在2009年7月3日的迎峰度夏大檢查中，色譜分析發(fā)現(xiàn)有微量C2H2，且CO增長較快，因此，油化驗(yàn)專業(yè)對該變壓器狀態(tài)評價(jià)為“注意”狀態(tài)，于是縮短周期進(jìn)行跟蹤，在2009年12月17日的跟蹤分析中，色譜分析發(fā)現(xiàn)C2H2超過注意值，情況見表1。

表1 色譜分析數(shù)據(jù)表 μL/L

2 狀態(tài)評價(jià)

根據(jù)變壓器本體狀態(tài)量評價(jià)表（見表2），進(jìn)行如下狀態(tài)分析。[1]

表2 變壓器本體狀態(tài)量評價(jià)表

根據(jù)2009年7月3日的色譜數(shù)據(jù)，做如下評價(jià)：有微量C2H2出現(xiàn)，按照扣分標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)扣8分；CO、CO2增長較快，應(yīng)扣12分，色譜按評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)最高扣分僅扣分一次，該變至少扣12分，變壓器單項(xiàng)扣分在12～20分的范圍內(nèi)，評價(jià)為“注意”狀態(tài)。

評價(jià)為注意狀態(tài)的設(shè)備，可以繼續(xù)運(yùn)行，但應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)視，增強(qiáng)D類檢修。因此，化驗(yàn)專業(yè)人員建議3個月后進(jìn)行色譜跟蹤，12月17日，結(jié)合冬季負(fù)荷與氣候的變化，再次進(jìn)行了色譜跟蹤。從數(shù)據(jù)上可看出：乙炔嚴(yán)重超過注意值，應(yīng)扣16分，產(chǎn)氣速率遠(yuǎn)大于10%/月，應(yīng)扣24分，變壓器單項(xiàng)扣分在20～24分的范圍內(nèi)，評價(jià)為“異?！睜顟B(tài)。

為了進(jìn)一步確認(rèn)故障的存在及故障的大致部位，化驗(yàn)專業(yè)人員建議對設(shè)備進(jìn)行電氣試驗(yàn),尤其是直流電阻試驗(yàn)，因繞組直流電阻檢測能夠反映繞組匝間短路、繞組斷股、分接開關(guān)接觸狀態(tài)以及接頭接觸不良等缺陷故障。在12月20日的高壓試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)直流電阻不平衡系數(shù)為18.61%（見表3），應(yīng)扣30分，因此，該變綜合評價(jià)為“嚴(yán)重”狀態(tài)，建議盡快進(jìn)行停電檢修。

3 故障診斷與分析

該變評價(jià)為“嚴(yán)重”狀態(tài)后，化驗(yàn)專業(yè)人員做出如下分析。

從油中色譜分析列表中可以看出，該主變C2H2、H2超過注意值，且總烴產(chǎn)氣速率遠(yuǎn)大于10%，說明變壓器內(nèi)部有故障存在，經(jīng)改良三比值編碼[2]分析為102，故障類型屬于電弧放電，情節(jié)較嚴(yán)重，故障實(shí)例有：線圈匝、層間短路，分接頭引線油隙閃絡(luò)，引線對箱殼放電，線圈熔斷，引線對其他接地體放電，分接開關(guān)飛弧，環(huán)電流引起電弧等。產(chǎn)生這種故障的原因有以下幾種：油流帶電，分接開關(guān)滲漏，導(dǎo)電回路及其分流接觸不良，不穩(wěn)定的鐵芯多點(diǎn)接地，金屬尖端放電，分接開關(guān)拉弧、繞組或引線絕緣擊穿。

通過高壓試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)直流電阻不平衡系數(shù)為18.61%（見表3），嚴(yán)重超過注意值，且其他項(xiàng)目合格。造成直流電阻超過注意值的原因大致有：分接開關(guān)接觸不良（中壓側(cè)不存在），或?qū)щ姉U與引線接觸不良。

表3 繞組直流電阻測量（0℃）

綜合分析，因該主變投運(yùn)不足一年，從C2H2與直阻超過注意值情況看，初步斷定為金屬放電。故障區(qū)域可能在中壓A相引線與套管導(dǎo)電桿連接處及中壓A相的引線上下出頭位置，但也不排除中壓線圈有損壞的可能。

4 故障處理

廠家技術(shù)人員對該變壓器在現(xiàn)場進(jìn)行了檢查，未找到缺陷根源，決定返廠大修。返廠后，對該變壓器進(jìn)行解體，將A相中壓線圈（故障線圈）拔出后發(fā)現(xiàn)問題出在線圈出頭彎折部位。故障現(xiàn)象是出頭彎折點(diǎn)的一根導(dǎo)線被燒蝕，導(dǎo)致產(chǎn)生乙炔和直流電阻超標(biāo)。分析表明，問題的根源在于線圈引出頭在彎折時(shí)導(dǎo)線產(chǎn)生了皺褶，操作者整平處理工作不徹底，經(jīng)過后續(xù)操作及運(yùn)行振動等外力作用逐漸將外包絕緣磨破，從而導(dǎo)致此次問題發(fā)生。

處理措施：將導(dǎo)線皺褶徹底整平，對外包絕緣做了加強(qiáng)處理，絕緣材料為進(jìn)口丹尼森紙和進(jìn)口耐熱皺紋紙，并在出頭與相鄰匝間加墊紙槽，出頭綁扎固定也做了加強(qiáng)，中壓線圈內(nèi)外的絕緣件全部做了更換，確保經(jīng)此次處理后變壓器可安全運(yùn)行。

5 結(jié)論

用氣相色譜分析法來分析診斷變壓器內(nèi)部故障，其靈敏性高，能夠在變壓器運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)其潛伏性的早期故障，避免變壓器損壞事故發(fā)生，但一定要結(jié)合色譜歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行正確的狀態(tài)評價(jià)與分析，并結(jié)合電氣試驗(yàn)進(jìn)行綜合分析判斷。

［1］ 國家電網(wǎng)公司主編.設(shè)備狀態(tài)檢修規(guī)章制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編［M］．北京：中國電力出版社，2008:152-153．

［2］ 操敦奎.變壓器油中氣體分析診斷與故障檢查［M］.北京:中國電力出版社，2005:98．

Condition Assessment and Fault Treatment on a 110 kV Transformer

WANG Xiu-qing，ZHANG Deng-yu，ZHENG Ji-bin
(Shuozhou Power Supply Company，Shuozhou，Shanxi 036002，China)

Oil chromatographic analysis was done on No.1 transformer of Wangping 110 kV substation and condition assessment was done，through which the hidden faults of the transformer were discovered and measures were taken accordingly in time，which avoided the expansion of equipment failure.

transformer；condition assessment；failure analysis

TM407

B

1671-0320（2011）04-0018-03

2011-04-12，

2011-05-23

王秀青（1974-），女，山西朔州人，2006年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，工程師，從事科技管理和信息系統(tǒng)建設(shè)；

張登宇（1977-），男，山西朔州人，2002年畢業(yè)于太原重機(jī)學(xué)院電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，工程師，技師；

鄭集斌（1968-），男，山西大同人，2000年畢業(yè)于太原電力高等?？茖W(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，助理工程師，技師。