摘 要：根據(jù)變壓器色譜分析、三比值法判斷運行中充油變壓器是否處于良好狀態(tài)是對變壓器狀態(tài)監(jiān)測的必要手段。通過用三比值法對內(nèi)蒙古某廠主變壓器油色譜中總烴超標(biāo)的原因分析，并結(jié)合變壓器低壓側(cè)升高座箱沿處存在的過熱現(xiàn)象，初步分析為內(nèi)部漏磁產(chǎn)生渦流引起發(fā)熱，確定對變壓器放油進行檢查，成功查出低壓側(cè)屏蔽線部分缺失，解決了該變壓器發(fā)熱問題。

關(guān)鍵詞：變壓器油；色譜分析；三比值法；低壓側(cè)磁屏蔽

1 概述

內(nèi)蒙古某電廠主變壓器，型號為SFP-420000/220，額定容量為 420 MVA，由南通曉星變壓器廠生產(chǎn)制造，2014年3月18日化驗#5主變油色譜，發(fā)現(xiàn)總烴由三個月前的54μL/L增長至164.94μL/L，已達到規(guī)程規(guī)定的注意值，總烴氣體中的主要成分是甲烷和乙烯。測量變壓器鐵芯接地線電流在規(guī)定值范圍內(nèi)，在檢查過程中發(fā)現(xiàn)主變C相低壓側(cè)升高座箱沿處有過熱現(xiàn)象，用紅外線測溫儀測量連接螺栓最高達182℃，引起各部門的高度關(guān)注。

2 變壓器總烴超標(biāo)的分析與處理

2014年3月發(fā)現(xiàn)變壓器油中烴類氣體增長的趨勢明顯加快，并超過規(guī)程的注意值，從以下幾個方面進行了分析。

（1）采取每日取樣進行色譜分析，觀察變壓器油中氣體的變化情況，發(fā)現(xiàn)油中總烴氣體含量不斷增加。

（2）檢查發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)封閉母線基座箱沿與下部的變壓器大鐘罩殼箱沿處發(fā)熱嚴重，該部位的油漆由于發(fā)熱已經(jīng)脫落變色，用遠紅外成像儀測量該部位最高溫度達182℃，立即在低壓側(cè)箱沿上法蘭增加一根25mm2的接地線用以降低該處渦流發(fā)熱，該處溫度由降低至107℃左右，但油中總烴增長趨勢并未減緩。

由附表1色譜數(shù)據(jù)分析可知，特征氣體為甲烷和乙烯，甲烷為主要氣體成分，按照GB/T7252-200《變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》[1]的故障判斷方法，初步判定該變壓器存在問題。

根據(jù)《變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》改良三比值法，計算2014年3月18日及5月22日油色譜數(shù)據(jù)并確定編碼如下：

乙炔與乙烯的比值：0/65.41=0、0/126.6=0編碼均為0。

甲烷與氫氣的比值=67.06/12.23=5.48、163.23/19.23=8.49，編碼均為2。

乙烯與乙烷的比值=65.41/32.47=2.01、120.6/67.2=1.79，編碼均為1。

根據(jù)GB/T7252-2001國際[2]中11的編碼與故障類型對照表的對比分析，兩次三比值編碼均為（0、2、1），屬于300-700℃中溫過熱故障。

從上述分析可以看出：油色譜總烴體積超標(biāo)，主要成分為甲烷、乙烯。采用《變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》中故障判斷方法可以判斷該變壓器存在中溫故障，故障點的溫度在300-700℃，可能原因油過熱或油和紙過熱。

（3）分析總烴體積增加的趨勢與機組的負荷的關(guān)系，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的關(guān)聯(lián)，證明總烴含量的增加不隨機組負荷的變化而變化。

（4）測試該變壓器鐵芯接地電流在規(guī)定范圍內(nèi)，排除了變壓器鐵芯兩點接地造成過熱的可能。

（5）檢查對比變壓器的溫度與去年同期相近，除每年7、8月份溫度較高時段外該變壓器一直以四組冷卻器運行的方式運行，可以排除冷卻器運行方式的影響。

（6）檢查運行的4臺潛油泵電機的電流、聲音、溫度均正常，可以排除潛油泵原因造成總烴超標(biāo)。

通過上述分析，基本確定變壓器低壓側(cè)內(nèi)部漏磁嚴重產(chǎn)生渦流，造成周圍的油質(zhì)劣化，具體情況需要變壓器停運放油進入內(nèi)部進行檢查。

3 變壓器停運放油檢查試驗及發(fā)現(xiàn)的問題

（1）變壓器檢修時測量變壓器繞組的直流電阻，發(fā)現(xiàn)該變壓器高低壓繞組直流電阻較上一次測量時沒有明顯變化。

（2）檢查變壓器分接開關(guān)，通過外觀檢查未發(fā)現(xiàn)放電及過熱痕跡，說明此處無故障點。

（3）對變壓器鐵芯表面及各部位固定螺栓進行檢查，各螺栓緊固且未發(fā)現(xiàn)鐵芯松動及過熱現(xiàn)象。

（4）檢查變壓器低壓側(cè)C相升高座與變壓器低壓側(cè)繞組的軟連接處磁屏蔽銅板未安裝，A相固定螺栓短缺3條。

（5）拆下低壓側(cè)升高座與大鐘罩殼法蘭連接螺栓發(fā)熱碳化，經(jīng)鑒定該螺栓為普通碳鋼螺栓。

4 對問題的分析與處理

（1）由于變壓器低壓側(cè)C相升高座與變壓器低壓側(cè)繞組的軟連接處磁屏蔽銅板未安裝，導(dǎo)致該處的漏磁與大鐘罩殼箱體形成了磁路產(chǎn)生了渦流而發(fā)熱。檢修期間對該處缺失的磁屏蔽銅板進行了重新安裝，A相銅屏蔽缺失的固定螺栓補齊。

（2）由于低壓側(cè)升高座與大鐘罩殼法蘭連接螺栓使用的是普通碳鋼螺栓，該材質(zhì)具有導(dǎo)磁性形成渦流，導(dǎo)致連接螺栓及法蘭嚴重發(fā)熱碳化，同時該處也加劇了該處油質(zhì)劣化速率。檢修期間將其全部更換為不銹鋼非導(dǎo)磁螺栓。

（3）對該變壓器進行濾油。

5 檢修后的試驗及投運

將該變壓器發(fā)現(xiàn)的問題進行處理后，進行濾油，并進行修后試驗，根據(jù)《DL/T596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》[2]要求進行試驗合格。

6 變壓器啟動后的跟蹤

該變壓器啟動后。變壓器的電壓、電流及溫度等參數(shù)均正常，在變壓器投運后一周內(nèi)每日對油進行色譜分析，色譜總烴含量沒有增長，運行正常，之后的兩個月內(nèi)每周對油進行色譜分析，總烴增長速率在規(guī)定范圍內(nèi)，說明該變壓器總烴超標(biāo)的原因得到徹底解決。

7 結(jié)束語

大型電力變壓器的漏磁大，為了降低漏磁產(chǎn)生的渦流導(dǎo)致的發(fā)熱及其他雜散損耗，在設(shè)計時增加了磁屏蔽層，但在裝配過程中由于未得到重視，導(dǎo)致部分磁屏蔽未按設(shè)計要求進行安裝，造成變壓器在投運后發(fā)熱，引起總烴超標(biāo)。同時三比值法對變壓器油中氣體成分分析，對充油變壓器的故障分析具有指導(dǎo)作用。

參考文獻

[1]GB/T7252-2001.變壓器油中溶解氣體分析與判斷導(dǎo)則[S].

[2]DL/T596-1996.電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程[S].