色譜分析法診斷電力干式變壓器故障

:284楊振勇

(十堰供電公司變電站部，郵編：442000)

文摘：分析油中溶解氣體的組成和含量是監(jiān)測充油電氣設(shè)備安全運行的較有效措施之一。利用氣相色譜法分析油中溶解氣體來監(jiān)測充油電氣設(shè)備的安全運行在中已經(jīng)使用了30多年。2003年7月至2003年8月，我們成功地發(fā)現(xiàn)西城變電站1號干式變壓器存在多點接地故障。

【關(guān)鍵詞】色譜分析；特征氣體；產(chǎn)氣率；三倍比率

1個故障

2003年7月18日，我們對采自西城一號主變壓器的油進行了色譜分析(定期檢測)，檢測結(jié)果顯示總烴絕對值超標(biāo)。因此，近期對西城一號主變壓器進行了兩次色譜跟蹤分析。兩次試驗結(jié)果表明：1 .總烴含量超過注意值。2.總烴絕對產(chǎn)氣率超過注意值。3.根據(jù)干式變壓器油色譜分析的故障判斷方法，可以判斷西城一號主變壓器存在潛伏性故障。

2故障類型、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢的判斷

2003年7月18日至2003年8月29日，我所油化工類對西城變電站1號主變壓器進行了三次色譜跟蹤分析。試驗過程中，負荷穩(wěn)定，運行按照家標(biāo)準(zhǔn)和際電工委員會的要求規(guī)范。色譜分析數(shù)據(jù)如表1所示。

表1凌1#主變壓器以往色譜分析數(shù)據(jù)

設(shè)備名稱

西1#主變壓器

電壓等級

110kv

能力

20MVA

油重t

12

油料物種

25

工廠

武漢長江干式變壓器廠

油保護模式

隔膜式

電壓調(diào)節(jié)模式

載著重物的

調(diào)試日期

1994-2

冷卻模式

OWAF

工廠序列號

86695

出廠年份

1993-11

樣本

門檻

取樣日期

2003-7-18

2003-8-8

2003-8-29

分析日期

2003-7-19

2003-8-8

2003-8-29

組

分

包含

數(shù)量

L/L

氘

22.93

25.01

24.89

哥倫比亞

569.7

842.23

682.84

二氧化碳（carbondioxide）

4244.04

5290.76

7346.85

CH4

35.89

41.82

38.34

C2H4

110.85

140.92

167.02

C2H6

22.97

30.47

36.19

C2H2

0.75

0.89

0.92

總烴

170.48

214.12

242.48

總烴氣生產(chǎn)速率毫升/天

29.26

18.11

根據(jù)《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》 (GB/T7252-2001)，干式變壓器油中故障氣體的注意值為： #p#分頁標(biāo)題#e#

設(shè)備

氣體組分

內(nèi)容

330千伏及以上

220千伏及以下

干式變壓器和電抗器

總烴

150

150

乙炔

一個

五

氫(氫)

150

150

干式變壓器和電抗器絕對產(chǎn)氣率注意值ml/d

氣體組分

開式

隔膜式

總烴

六

12

乙炔

0.1

0.2

氫(氫)

五

10

一氧化碳

50

100

二氧化碳

100

200

表1測試數(shù)據(jù)分析表明，總烴絕對值超標(biāo)。其中8月8日和8月29日測試的總烴絕對產(chǎn)氣率也超過了關(guān)注值。較后兩種總烴的絕對產(chǎn)氣率計算如下：

8月8日總烴絕對產(chǎn)氣率為((C2-C1)/ t) (g/)

=((214.12-170.48)/20)(12/0.895)

=29.26毫升/天

8月29日總烴絕對產(chǎn)氣率=((C2-C1)/ t) (g/)

=((242.48-214.12)/21)(12/0.895)

=18.11毫升/天

其中：C2——第二次取樣測量油中某種氣體的濃度，L/L；/l；

C1——先次取樣測量油中某種氣體的濃度，L/L；/L；

t——二次采樣間隔的實際運行時間，d；

G——設(shè)備總油量，t；

——油密度，t

／m3。

由表1實驗數(shù)據(jù)分析知道，特征氣體為甲烷和乙烯,乙烯為主要成分，次要成分為氫氣和乙烷，按照標(biāo)GB/T7252-2001故障判斷方法可以初步認定干式變壓器存在過熱故障。

根據(jù)《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》（GB/T7252-2001）改良三比值法計算2003年8月8日數(shù)據(jù)如下：

乙炔/乙烯=0.89/140.92=0.006，編碼0。

甲烷/氫氣=41.82/25.01=1.67，編碼2。

乙烯/乙烷=140.92/30.47=4.62，編碼2。

根據(jù)《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》（GB/T7252-2001）改良三比值法計算2003年8月29日數(shù)據(jù)如下：

乙炔/乙烯=0.92/167.02=0.006，編碼0。

甲烷/氫氣=38.34/24.89=1.54，編碼2。

乙烯/乙烷=167.02/36.19=4.62,編碼2。

兩次三比值編碼均為(0、2、2)，屬于高溫過熱故障，根據(jù)月崗、淑郎推薦公式，通過8月29日數(shù)據(jù)我們可以計算故障部位的大致溫度

T=322lg(乙烯/乙烷) 525

=322lg(167.02/36.19) 525

=739℃

從上述分析看出:1、總烴絕對值超標(biāo)，2、總烴絕對產(chǎn)氣速率超標(biāo)。由《干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則》故障判斷方法可以判斷出西城1號主變存在高溫過熱故障（故障點溫度高于700℃）。

3吊芯檢查及處理情況

2004年2月，該主變停電做電氣試驗，發(fā)現(xiàn)鐵芯對地絕緣只有0.26MΩ,決定對主變吊芯檢查，檢查情況如下

(1)檢查各間隙，槽部沒有發(fā)現(xiàn)異物。#p#分頁標(biāo)題#e#

(3)測量壓板連片、穿芯螺桿等的絕緣電阻均為10000MΩ以上。

(2)并用鐵絲對鐵芯底部進行清理，也沒有發(fā)現(xiàn)情況。

我們通過以上的處理分析，隨后決定采用交流法查找接地點，從低壓側(cè)加200V，用毫安表沿鐵軛各級逐點測量，如圖1-1所示。發(fā)現(xiàn)鐵芯靠下部左側(cè)的電流為0，可以初步判斷該處為接地點。

圖1-1

通過以上檢查情況綜合分析，造成鐵芯多點接地，可能還是由于鐵芯毛刺或懸浮物引起的接地故障，決定用電容放電法進行處理。經(jīng)過三次電容放電沖擊，第三次就聽不到放電聲。立即用搖表測得鐵芯絕緣為1000MΩ，說明故障點已消除。現(xiàn)在該主變從故障消除投運至今，色譜分析數(shù)據(jù)一直正常。

[參考文獻]

[1]GB/T7252-2001干式變壓器油中溶解氣體分析判斷導(dǎo)則

[2]GB/T17623-1998絕緣油中溶解氣體組分含量的氣相色譜測定法

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