產(chǎn)啟中 李惠專

摘 要：文章主要介紹了一鋁金屬件被吹落至變壓器上，造成變壓器110kV側(cè)C相引線通過鋁金屬件對瓦斯繼電器取樣銅油管放電，致使該變壓器差動保護動作跳開兩側(cè)開關(guān)。通過油色譜分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，得出瞬間激增的大電流在動作過程產(chǎn)生電弧放電導(dǎo)致高壓側(cè)C相繞組明顯變形，在較短的時間內(nèi)弧道中產(chǎn)生了一些特征氣體，處理后進行了大量的跟蹤試驗，突出了在線監(jiān)測裝置的重要性。

關(guān)鍵詞：變壓器；油色譜；在線監(jiān)測

引言

變壓器的正常運行是對電力系統(tǒng)安全運行的最重要條件之一，必須最大限度地減少變壓器的故障和事故的發(fā)生的次數(shù)[1，2]。同時我國電力行業(yè)正在向大機組、大容量、高電壓等級電網(wǎng)發(fā)展[3]，而且社會發(fā)展對電力行業(yè)提出更嚴格要求。所以要對一些設(shè)備異常的狀態(tài)及時處理，降低事故率。通過變壓器油中氣體的色譜分析，在不停電的情況下對發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的某些潛伏性故障診斷非常有效[1]。經(jīng)驗證明，油中氣體的各種成分含量和故障的性質(zhì)及程度有關(guān)，它們之間存在直接的數(shù)學(xué)對應(yīng)關(guān)系[3，4]。電力變壓器故障檢測所用到的化學(xué)檢測方法主要是通過變壓器油中特征氣體的含量、產(chǎn)氣速率和三比值法（包含改良三比值法）進行分析判斷。在我們實際工作過程中，為了更準確的判斷變壓器內(nèi)部的問題，結(jié)合歷史狀況和數(shù)據(jù)等判斷設(shè)備運行是否存在潛伏性故障以及故障類別[3，5，6]。

1 油色譜異常數(shù)據(jù)

2013年04月05日早上，中山某變電站一帶天氣惡劣，7時52分38秒，110kV變壓器故障跳開兩側(cè)開關(guān)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：戶外廣告牌的鋁金屬件被吹落至變壓器上，造成變壓器110kV側(cè)C相引線通過鋁金屬件對瓦斯繼電器取樣銅油管放電，致使變壓器差動保護動作跳開變壓器兩側(cè)開關(guān)。在發(fā)現(xiàn)事件后，對變壓器進行全面的試驗和檢查，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在中頻段高壓側(cè)C相繞組可能存在明顯變形或位移，其他高壓試驗無異常；油化驗的得出的結(jié)果如表1所示，文章主要是針對變壓器油色譜方面進行分析。

表1 變壓器異常前后色譜分析結(jié)果單位：μL/L

2 色譜異常數(shù)據(jù)分析

由表1中數(shù)據(jù)可以看出，變壓器在發(fā)生這次事件前色譜值處于正常狀態(tài)，說明變壓器內(nèi)部無異常情況。而在鋁金屬件被吹落至變壓器致使兩側(cè)開關(guān)跳開后，導(dǎo)致油色譜數(shù)據(jù)異常。油色譜試驗結(jié)果證明油中有電弧放電的情況，根據(jù)GB/T7252-2001《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》中的改良三比值法來判斷，編碼為：101，由此判斷故障類型為電弧放電；放電原因只可能是線圈匝、層間短路，相間閃絡(luò)，引線對箱殼或其他接地體放電，分接開關(guān)飛弧[7]。2013年4月5日之前的試驗數(shù)據(jù)中都沒有發(fā)現(xiàn)C2H2，用本次色譜異常數(shù)據(jù)值分析，C2H2/C2H4=0.4<1，在此期間分接開關(guān)沒有操作，認為不應(yīng)是有載開關(guān)滲漏造成的[8]。而且C相高壓引線通過鋁金屬件對瓦斯繼電器取樣銅油管放電，產(chǎn)生了明顯的電弧灼燒的痕跡，高壓試驗數(shù)據(jù)得出繞組有明顯變形。根據(jù)故障錄波信息為一次電流為7.28kA，比正常運行的電流激增了好幾倍，而由此可以判斷瞬間激增的大電流在動作過程產(chǎn)生電弧放電導(dǎo)致繞組明顯變形。在放電的過程中，弧道中產(chǎn)生了一些特征氣體，由于過程是一個比較快，未產(chǎn)生大量的特征氣體。經(jīng)過論證分析后，決定對變壓器油進行處理后送電運行。根據(jù)送電15天后變壓器油色譜試驗數(shù)據(jù)結(jié)果來看，各種成分氣體都比較穩(wěn)定，沒有增長的趨勢。

發(fā)生此次事件后，中山局對該變壓器的運維措施作了一些改變：（1）提高油色譜檢測頻度，根據(jù)每次油色譜數(shù)據(jù)的情況安排下次試驗的周期，直至油色譜數(shù)據(jù)正常為止。（2）半年后跟蹤一次主變繞組變形的變化情況，依據(jù)試驗情況確定下一步作法；（3）進行一次AIS局放測試及紅外測溫，同時在日最高負荷時觀察一次主變油溫負荷曲線是否正常。對該變壓器跟蹤后，未發(fā)現(xiàn)設(shè)備其他異常，目前已取消跟蹤，保持正常的運維措施。

3 結(jié)束語

油色譜法對變壓器內(nèi)部故障性質(zhì)的判斷和分析具有獨特的優(yōu)勢，結(jié)合高壓試驗結(jié)果及運行情況等進行綜合分析，可以比較清楚的分析出故障類型和部位。從此次的事件可以看出，一旦變壓器發(fā)生事故，將會有大量的檢修試驗工作，因此如若安裝在線監(jiān)測裝置，將大大減少工作量。對于一些色譜數(shù)據(jù)異常的設(shè)備，可以實時監(jiān)測跟蹤，預(yù)防設(shè)備狀態(tài)惡化，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。目前電力行業(yè)的檢修模式主要還是傳統(tǒng)的計劃檢修模式，而狀態(tài)檢修是通過在線技術(shù)實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，把一些潛在的故障消除，降低了事故率。所以我們必須加快轉(zhuǎn)變檢修模式，避免重大事故的發(fā)生，提高電網(wǎng)的安全運行。變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的推廣應(yīng)用既提高了變電站運行的管理水平，又可為從預(yù)防性檢修體系過渡到預(yù)知性檢修體系奠定基礎(chǔ)[3]。

參考文獻

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