劉艷芳，路志威，靳海軍

（國網山西省電力公司陽泉供電公司，山西 陽泉 045000）

油色譜分析技術發(fā)現110 kV變壓器引線斷股

劉艷芳，路志威，靳海軍

（國網山西省電力公司陽泉供電公司，山西 陽泉 045000）

電力變壓器內絕緣主要為絕緣油和有機絕緣材料組成，在熱和電的作用下，會逐漸老化和分解，產生少量的各種低分子烴類及CO、CO2等氣體，當存在潛伏性故障或放電時，就會加快這些氣體的產生速率，故障氣體的組成和含量與故障類型和故障嚴重程度密切關聯。因此分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現變壓器內部存在的的潛伏性故障，并進行跟蹤，保證主變壓器可靠運行。

油中溶解氣體分析；產氣速率；潛伏故障

1 案例經過

國網陽泉供電公司某變電站110 kV 2號主變（型式SFSZ7-31500/110，太原變壓器廠出品，編號為870225） 于1988年投運，2010年12月17日，試驗人員按照周期對110 kV及以上變壓器油中溶解氣體分析時，發(fā)現泊里站2號主變總烴超過注意值。隨后進行了跟蹤試驗。

2010年12月17日采樣時，2號主變負荷為6.8MW（主變容量為31.5MVA），變壓器屬于輕載運行，環(huán)境溫度3℃，主變高壓分接開關在2分頭運行。色譜數據如表1所示。

綜合考慮某站2號主變運行超過20年，屬于老舊變壓器，而且CO、CO2值較高，進行了油糠醛試驗，試驗合格，排除油老化的可能。2011年3月16日，春檢前再次進行色譜跟蹤試驗，數據無明顯變化。從色譜試驗數據分析：總烴含量為199.31μL/L，超過注意值150μL/L。其中C2H4在烴類氣體中占主要成分，應用特征氣體法判斷為過熱性故障。三比值法編碼為002，判斷結論為高溫過熱。與歷史色譜數據縱向對比，烴類氣體的相對產氣速率為7.28%，小于規(guī)程規(guī)定的10%，故障發(fā)展趨勢緩慢。

2 檢測分析方法

2.1 色譜分析法（判斷充油設備故障性質）

從色譜試驗數據分析：總烴含量為199.31 μL/L，超過注意值150μL/L。其中C2H4在烴類氣體中占主要成分，應用特征氣體法判斷為過熱性故障。三比值法判斷結論為高溫過熱。與歷史色譜數據縱向對比，烴類氣體的相對產氣速率為7.28%，小于規(guī)程規(guī)定的10%，故障發(fā)展趨勢緩慢。主變存在不涉及固體絕緣的內部過熱故障。

2.2 故障診斷

2.2.1 高壓帶電檢測數據判斷

2011年3月16日，對該變壓器進行帶電鐵芯接地電流測試：鐵芯接地電流為18mA，與往年比較無明顯變化。排除變壓器多點接地的可能,初步判斷該變壓器磁路無異常。

表1 油色譜試驗數據μL/L

2.2.2 運行分析

為進一步查找原因，判斷缺陷部位。3月16日，進行了轉移負荷監(jiān)視油色譜動態(tài)分析。

方式一：不改變分接，高中運行，低壓空載。主變運行3天，每天進行油色譜跟蹤。油色譜仍持續(xù)增長，通過3月16—18日油色譜監(jiān)測發(fā)現特征氣體與之前增長速率基本相同。說明故障部位與低壓10 kV側導電回路相關性小。

方式二：不改變分接，高低運行，中壓空載，運行3天。期間每天監(jiān)測油色譜數據，3月19—21日油色譜仍持續(xù)增長，速率與之前基本相同。說明故障部位與中壓35 kV側導電回路相關性小。

方式三：主變高壓側熱備用，中低運行3天（3月22日—24日），油色譜基本穩(wěn)定（沒有增長趨勢），說明缺陷與中壓、低壓關聯度小，缺陷很可能在高壓側。

同時檢查變壓器潛油泵及相關附件運行時的狀態(tài)，未發(fā)現異常,因此判斷特征氣體是由變壓器高壓110 kV側導電回路的缺陷引起。

2.2.3 故障處理過程

2011年4月7日停電檢查處理，吊罩前進行了高壓試驗項目：絕緣電阻試驗、介損試驗，試驗結果正常。直流電阻 （Ⅱ分頭） Ao758 mΩ，Bo745mΩ，Co744mΩ（20℃），三相不平衡系數為1.87%。發(fā)現A相直流電阻值偏大，但不超三相不平衡系數2%。

4月7日—10日對某站2號主變進行吊罩檢查，現場檢查主變繞組及絕緣外觀，檢查良好，發(fā)現主變高壓側A相引線接頭處有少數斷股現象。

檢修人員對引線斷股處進行了重新焊接，并對變壓器油進行真空脫氣處理，送電后按照例行試驗要求，進行了1、4、10天的色譜跟蹤試驗，總烴含量明顯降低。色譜數據如表2。

大修后帶電測試鐵芯電流為：20mA。大修后高壓側直流電阻（Ⅱ分頭） 為：Ao749 mΩ，Bo744mΩ，Co745mΩ（20℃），三相不平衡系數0.64%。

表2 大修后色譜數據μL/L

2.3 結論

2009年10月16日總烴數據值正常，2010年12月17日例行試驗時總烴值上升，乙烯（C2H4）值上升，總烴含量為161.8μL/L超過注意值150μL/L。其中C2H4在烴類氣體中占主要成分。查閱近一年的設備運行記錄、檢修記錄，2009年10月14日主變停電進行高壓套管更換工作，總烴數據異常發(fā)生的時間、異常情況的表征與此次吊罩檢查的結果相吻合，懷疑當時進行高壓套管更換時，施工拉扯引線過度造成輕微斷股未能及時發(fā)現，運行中導線受傷部分的絕緣在電暈和電流的作用下，A相引線接頭輕微斷股處毛刺尖端放電累積效應形成熱擊穿，造成油色譜總烴升高，符合特征氣體法判斷以及三比值法判斷。另外直流電阻A相直流電阻值偏大，與實際解體位置相符。

3 經驗體會

油色譜分析對發(fā)現油浸變壓器潛伏性故障是非常重要的，當通過油色譜分析發(fā)現變壓器油中溶解氣體異常時，不僅要與規(guī)程比較，而且要與歷次檢測數據進行縱向對比，對故障類型判斷準確，同時應結合高壓試驗數據、設備內部結構以及同型號設備在其他省份運行情況，包括家族性缺陷。觀察變化趨勢，綜合其他手段所得數據，進行綜合分析診斷，得出正確結論。

110 kV Transformer Leading W ire Breakage Detected by Oil Chromatography Analysis Technology

LIU Yanfang，LU Zhiwei，JIN Haijun
（State Grid Yangquan Power Supply Company of SEPC，Yangquan，Shanxi 045000,China）

Power transformer insulation device is primarily composed of insulating oil and organic insulatingmaterials.Due to the effectofheatand electricity,the insulation is gradually aging and decomposing,while generating a smallamountof various low-molecular hydrocarbon and gases,such as CO and CO2.When there is a case of potential failure or discharge,the gas production rate will be accelerated.The composition and contentof faulty gas have close relationshipswith type and severity of fault.Therefore,analysising the dissolved gas in oil can detect the potential faultexisting in transformer interior asearly aspossible,also tracking can ensure the operation reliability ofmain transformer.

analysisofdissolved gas in oil；gas production rate；potential fault

TM41

A

1671-0320（2015）02-0037-03

2014-12-13，

2015-02-23

劉艷芳（1974），女，山西陽泉人，2002年畢業(yè)于太原理工大學電力系統(tǒng)及自動化專業(yè)，技師，工程師，從事電力設備電氣試驗工作；

路志威（1977），男，山西陽泉人，1999年畢業(yè)于太原理工大學企業(yè)管理工程專業(yè)，技師，助理工程師，從事電力設備通訊試驗工作；

靳海軍（1969），男，山西陽泉人，1995年畢業(yè)于華北工學院應用電子專業(yè)，高級工程師，高級技師，山西省電力公司電力技術院專家，從事電力設備電氣試驗工作。