劉 艷

國網(wǎng)上饒供電分公司

引言

隨著智能化電網(wǎng)的發(fā)展，根據(jù)電網(wǎng)新設(shè)計、新技術(shù)和新設(shè)備技術(shù)要求，其檢測手段和試驗方法也需要同步更新，新的檢測技術(shù)給傳統(tǒng)的試驗分析帶來新的挑戰(zhàn)。在智能化電網(wǎng)發(fā)展的變革中，我們應始終堅持以精準、科學有效的數(shù)據(jù)來“丈量”每一臺大型電力變壓器的實時運行狀態(tài)，提升檢測流程，完善在線監(jiān)測管理，并依據(jù)國家標準標和企業(yè)規(guī)范，科學調(diào)配人力、資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)“雙重化”規(guī)范管理，提升了設(shè)備檢測水平，同時也提高了檢測準確率，并樹立了良好的企業(yè)形象。

1 .油色譜分析法

油色譜分析法油色譜分析以發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期潛伏性故障為主，是一種靈敏、有效的方法。變壓器發(fā)生局部放電、火花放電和電弧放電時都會伴隨過熱問題，必然會引起相應的故障特征氣體產(chǎn)生。變壓器本體的健康狀況與油中的氣體含量密切相關(guān)，根據(jù)氣體含量診斷變壓器等充油電氣設(shè)備故障，防止設(shè)備事故于未然是極其重要的。判斷故障性質(zhì)最常用的是三比值法。

2 .背景分析

2.1 智能化電網(wǎng)狀態(tài)檢修管理的需要

近年來，隨著智能化變電站的逐步增多，工作任務越發(fā)繁重，根據(jù)國家電網(wǎng)公司關(guān)于進一步提高用戶供電可靠性的要求，66kV及以上電壓等級的變電站均實現(xiàn)無人值守，傳統(tǒng)的周檢、月檢、季檢及臨時性抽檢模式已跟不上智能化電網(wǎng)狀態(tài)檢修試驗步伐；如何提升油色譜監(jiān)督管理工作，實現(xiàn)充油設(shè)備運行狀態(tài)的可控、能控、在控，是新形勢下油色譜試驗人員所面臨的新的挑戰(zhàn)。變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的推廣與應用，加強絕緣油色譜離線與在線監(jiān)測一體化流程建設(shè)，為狀態(tài)檢修提供技術(shù)支持。

2.2 傳統(tǒng)繁瑣的檢測流程工作效率低

傳統(tǒng)的檢測模式需要到現(xiàn)場采集油樣回到試驗室進行試驗、分析及資料收集，工作時間較長，試驗周期較長，對于突發(fā)事件處理及故障原因分析存在缺陷；變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的應用，為提高工作效率，節(jié)約維護成本，不斷提高優(yōu)質(zhì)服務的工作水平成為可能；一項新技術(shù)的推廣與應用，必須采用先進的管理模式，打破傳統(tǒng)工作模式，激發(fā)員工工作狀態(tài)，以實現(xiàn)提高充油設(shè)備內(nèi)部故障診斷精度。

3 .變壓器故障分析

變壓器導電部分故障主要包括引線與將軍帽接觸不良、引線與繞組焊接質(zhì)量不良、有載分接開關(guān)經(jīng)常動作部件接觸不良或燒損、繞組變形、絕緣類故障。變壓器絕緣由絕緣紙、絕緣墊塊和絕緣油組成。當變壓器內(nèi)部受潮或進入雜質(zhì)時，絕緣材料將加速老化或裂解。在電或熱的作用下，固體絕緣材料主要分解為CO、CO2，而絕緣油主要分解為CH4、C2H6、C2H4，當溫度高于1000℃時會有較多的C2H2產(chǎn)生，油裂解還會伴隨著H2的增加。變壓器絕緣材料的故障發(fā)展較為緩慢，一般可通過色譜分析來及時發(fā)現(xiàn)。

4 .油色譜分析的變壓器故障診斷與應用

4.1 油樣跟蹤取樣

為進一步確認油色譜異常，2016年5月11日下午，對該變壓器本體油樣進行復樣檢測，其結(jié)果與上午的跟蹤試驗結(jié)果基本一致，但相比于2016年2月16日油樣跟蹤結(jié)果，各項特征氣體均出現(xiàn)了較大增長，其中C2H2、C2H4、總烴漲幅明顯，C2H2為19μL/L，C2H4為1 400μL/L，總烴為2 200μL/L，三比值為020，指示內(nèi)部可能存在低溫過熱故障，與螺絲松動、鐵芯多點接地等有關(guān)。

4.2 吊芯檢查和缺陷處理

吊芯后，對變壓器各側(cè)繞組引出線連接處、繞組匝間絕緣、鐵芯、有載分接開關(guān)進行了仔細檢查。

4.3 有載分接開關(guān)螺絲松動

吊芯檢查過程中，發(fā)現(xiàn)有載調(diào)壓開關(guān)A4分接頭松動，對其進行了拆解檢查、打磨、回裝緊固處理。之后，對整個有載開關(guān)連接螺絲均進行了緊固檢查。

4.4 鐵芯移位與鐵軛絕緣距離不足

測量鐵芯絕緣時，發(fā)現(xiàn)鐵芯對鐵軛有放電現(xiàn)象。經(jīng)檢查，該變壓器鐵芯出廠疊放不規(guī)整，部分外層硅鋼片突出變形，與鐵軛接觸，造成接地。鐵芯變形接地，構(gòu)成了鐵芯多點接地，鐵芯環(huán)流引起變壓器鐵芯過熱，局部過熱的長期作用加速變壓器油分解。對此，需重新解體變壓器疊放硅鋼片，由于現(xiàn)場大修無法實施，因此現(xiàn)場對絕緣低部位進行墊絕緣紙板處理。

4.5 實現(xiàn)在線監(jiān)測標準化

變壓器油色譜試驗自上世紀八十年代推廣應用以來，該技術(shù)已日趨成熟，而變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的應用，對該技術(shù)提出了新的要求，為更好將變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)應用于生產(chǎn)實際，提升變壓器油色譜試驗管理水平，基于油氣化學監(jiān)督管理體系，確立在線監(jiān)測工作流程的建立。建立變壓器油試驗數(shù)據(jù)庫，重點對異常工況前后試驗數(shù)據(jù)進行比對，分析異常工況下對變壓器油及設(shè)備本體的影響，規(guī)范傳統(tǒng)檢測診斷方法中不科學的地方，使變壓器油試驗更加科學化、標準化、規(guī)范化、統(tǒng)一化；通過試驗數(shù)據(jù)庫的建立，解決了試驗數(shù)據(jù)分散等問題；完善充油設(shè)備運行工況的收集整理，實現(xiàn)充油設(shè)備故障原因溯源。

4.5 快速檢測故障，準確判斷原因

變壓器油色譜檢測體系建立后，首先應用到220kV變壓器運行狀態(tài)檢測中，取得了較好的效果，如在某220kV變壓器油色譜異常分析中，通過離線數(shù)據(jù)的準確性，準確判斷設(shè)備故障性質(zhì)及嚴重程度，再通過在線監(jiān)測裝置檢測周期短這一特點，確定故障發(fā)生的準確時間段，一般這一時間可控制在24小時以內(nèi)，通過該變壓器24小時內(nèi)的運行工況，準確查明引發(fā)故障的主要原因，提高故障診斷正確率，使異常數(shù)據(jù)分析、診斷工作得到順利進行。

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