張志恒

(國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司，江蘇 連云港 222000)

0 引言

充油電氣設備內部的絕緣油和絕緣紙板等材料，在高溫和電弧的作用下，會不斷老化和分解，產生氫氣、各種烴類氣體及一氧化碳、二氧化碳等。但是電氣設備并不存在真正故障，而是由于其他情況，在絕緣油中也會出現(xiàn)上述特征氣體，以上兩種真假特征氣體需檢測人員在實踐中加以判別。

這些假特征氣體的來源來自多個方面：絕緣油散熱系統(tǒng)中潛油泵的故障可能產生類似的特征氣體而進入到變壓器油箱中；某些變壓器的油浸式有載調壓開關，其油室中受到污染的油滲漏到變壓器本體油箱；設備曾發(fā)生過故障，而故障消除后未能將絕緣油真空濾除干凈，殘留在油中或固體絕緣中的剩余氣體會不斷釋放出來；對電氣設備外殼油箱進行帶油焊接產生的特征氣體等。這些氣體的產生與設備內部故障無關，但當利用油色譜分析設備內部狀況時，應利用多種手段和綜合各種情況分析，避免被假特征氣體所誤導。

本文介紹了一起有載分接開關油室向本體油箱滲漏油，導致主變壓器本體油中乙炔含量增大的缺陷，此事故的特征氣體增高由非故障原因所引起。

1 主變信息

故障變壓器為吳江市變壓器廠2011年9月生產的35 kV主變壓器，型號為SZ11-25 000/35，聯(lián)接組標號: YNd11，阻抗電壓(%)：7.75, 負載損耗(kW) ：108.72，空載電流(%): 0.17，空載損耗(kW) :17.59，變壓器油為新疆克拉瑪依25號油，油重 (t) :7.35。

有載分接開關廠家為上海華明電力設備制造有限公司，2011年9月生產，型號是CMⅣ600Y/35A-10090。

2 故障原因分析

2.1 故障過程

35 kV 2號主變于2011年12月投運，之后運行狀況一直良好，在2019年3月例行油色譜分析中，發(fā)現(xiàn)該變壓器乙炔超標(達到14.1 μL/L)，而氫氣和總烴含量未超標。

該變電站運行方式是單臺主變，轉移負荷較為困難，且未到停電檢修周期，無法停電進行深度檢修，考慮到此次乙炔超標是首次出現(xiàn)，綜合效益、安全、技術等因素，決定2號變壓器可以繼續(xù)運行，并進行跟蹤監(jiān)測。接下來幾次的油樣分析數據見表1所示，而一直所進行的多種手段帶電檢測，如局部放電檢測、紅外熱成像分析和鐵芯接地電流檢測等，所測數據并未發(fā)現(xiàn)異常。

表1 油中特征氣體數據 (μL/L)

2.2 油色譜分析

從表1的故障氣體數據看，變壓器內部似乎存在放電性質故障(三比值法的編碼組合為222，屬低能放電)，但在2019年3月至2019年8月的5個月時間內，僅是C2H2數值較高，除此之外的其他烴類氣體組分增長不明顯，這是一個較為異常的情況。

由于變壓器有載分接開關切換時在油中所產生的烴類氣體和低能放電類似，而正常運行時本體油中含有較高的H2，因此常用比值C2H2/H2來判別有載分接開關油室是否發(fā)生滲漏。從圖1、2可以看出C2H2/H2比值較高，并有增長的趨勢，因此有載分接開關絕緣油滲漏可能是此次油色譜分析數據異常的原因。

2.3 電氣試驗分析

在主變停電后，電氣試驗人員進行了故障主變的停電電氣試驗，數據見表2-3所示?？梢钥闯觯九_主變的直阻不平衡率未超標，說明繞組本身未出現(xiàn)匝間短路或引線接觸不良情況；高低壓側的介損和電容量數據也在注意值范圍內，表示變壓器的主絕緣狀況良好；鐵芯、夾件的絕緣電阻值證明變壓器的鐵芯不存在多點接地缺陷。所有電氣試驗數據可以表明，在變壓器本體上并未發(fā)現(xiàn)此次事故的原因，還需在其他附件上繼續(xù)查找事故原因。

表2 直流電阻 (mΩ)

表3 絕緣電阻及介損測試

3 有載分接開關吊芯檢查

3.1 加壓檢查

在吊芯檢查之前，對此變壓器進行了有載開關是否滲漏的現(xiàn)場加壓檢查，使用干燥的氮氣(N2)在有載開關儲油柜上部施加0.02 MPa的靜壓力，在關閉氣源后保持一小時，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)壓力下降到了0.01 MPa。

此外，通過對變壓器外觀檢查，發(fā)現(xiàn)原本變壓器本體儲油柜油位高于有載開關儲油柜，但此時兩個儲油柜的油位已在同一位置。綜合油色譜分析、電氣試驗和現(xiàn)場加壓檢查情況，初步判斷此次乙炔超標事故是由有載開關油室與本體主油箱互通所造成。

3.2 吊芯檢查

在有載分接開關進行吊芯后，發(fā)現(xiàn)有載分接開關內絕緣油已經變成黑色，這是由于分接開關長期多次的切換，所產生電弧將絕緣油嚴重分解所致；隨后，對有載分接開關外觀進行了仔細檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。然后對有載分接開關儲油桶底座儲油口、內壁及觸頭、各密封部位進行了檢查。

檢修人員抽空油室內絕緣油，并清潔桶底及內壁，在桶內無殘油后靜置觀察，發(fā)現(xiàn)有載分接開關桶壁上端與變壓器本體油箱連接處有滲油現(xiàn)象，如圖3所示。為了徹底查清漏點，工作人員對有載開關桶壁上端滲油清理后，對整個油室反復觀察，最終確認變壓器本體絕緣油是通過油箱與有載開關桶壁上端連接處滲漏到有載分接開關中。

針對這一缺陷，在變壓器本體油箱中絕緣油全部抽出后，將有載開關油桶進行拆解檢修，發(fā)現(xiàn)有載分接開關油桶上端與本體油箱連接處的密封圈已經斷裂，如圖4所示。正是此處密封圈的斷裂，在變壓器調壓瞬間隨著有載開關油的壓力略大于變壓器本體中油的壓力，導致有載分接開關室內含有大量C2H2等氣體的絕緣油滲透到變壓器本體中，造成此次油色譜數據超標事件。

4 處理措施

在查明事故原因后，對有載分接開關斷裂的密封圈進行了更換，對有載分接開關進行輕擦、清洗，并對變壓器本體絕緣油進行了抽真空濾油處理。在有載分接開關恢復安裝完成后，進行了變壓器有載分接開關動作特性(圖5)、繞組直流電阻等電氣試驗，全部正常、合格。在變壓器投運后，按照大修后取油樣周期進行了油色譜跟蹤監(jiān)測，色譜數據正常(C2H2含量為0.04 μL/L)。

5 結論

本文變壓器本體油箱中乙炔氣體含量劇增，并非變壓器自身存在故障，而是有載分接開關油室向本體油箱滲漏所造成，屬于典型的非故障原因引起的特征氣體增高。因此，當檢測人員發(fā)現(xiàn)某氣體數據異常時，首先要排除現(xiàn)場采樣和儀器處理過程中是否存在問題；其次要排除由非故障因素而產生的表面數據異常，避免發(fā)生數據誤判，給電力公司造成人力物力損失。總之，油務人員需要有豐富的設備運行管理經驗，提供經得起時間檢驗的結論并提出合理的處理建議。