220 kV主变油中总烃量超标的原因分析及处理

黄建江

(湛江电力有限公司，广东 湛江 524099)

220 kV主变油中总烃量超标的原因分析及处理

黄建江

(湛江电力有限公司，广东 湛江 524099)

介绍了某电力公司3号主变的概况及主变油中总烃量超标的故障，通过电气试验、内检分析、直阻测量等方法分析得出总烃量超标的原因，采取相应处理后消除了故障，最后总结了故障处理的经验和方法。

主变压器；总烃量；冷却器；潜油泵

1 主变概况

某电力公司3号主变为沈阳变压器厂生产的SFP9-396000/220TH型变压器，其额定电压为220/20 kV，额定电流为944．8/11 431．5 A。此变压器于1997年5月出厂，1999年6月投运至今，共经历4次A级检修、8次C级检修。在最近一次检修期间，该变压器容量由360 000 kVA增容为396 000 kVA，改造投运后其总烃量监视一直正常。

2 总烃量超标情况

2014-01-22，化学分析班定期对厂内变压器油色谱进行分析，发现3号主变总烃含量异常。经过4次取样及其他比对试验，发现其总烃量都在1 000 μL/L以上，远远超过标准DL/T722—2000要求的注意值150 μL/L。此次3号主变油的取样分析数据如表1所示。

表1 2014-01-22主变油的取样分析数据 μL/L

在确定3号主变总烃严重超标后，决定将3号机组缓慢降负荷停机。经与中调沟通，3号机组于2014-01-23T06：34调峰停机。

3 检查处理及原因分析

3.1 负荷、电流及油温分析

对3号机组在2013年10月至2014年1月的负荷、3号主变的电流及油温进行了跟踪分析，发现在此期间机组负荷为160～310 MW，主变电流为400～750 A，油温为40～56 ℃，均没有超过相应额定值。

3.2 电气试验

2014-01-25，对停运的3号主变进行绝缘、直阻、泄漏电流及介损的电气试验，结果均无异常。

3.3 内检及分析

2014-01-26，对变压器进行了热油循环试验。1月27日放油后，与厂家技术人员进行了2次内检，没有发现异常。内检后再组织厂家、广东电科院专家及厂内专业人员开会分析讨论，认为3号主变内部应该存在故障。初步判断故障性质为裸金属局部过热，热点温度大于700 ℃；估计故障未涉及固体绝缘，故障点可能在导电回路也可能在导磁回路，但故障点在导磁回路的可能性较大；气体中所含的微量C2H2极有可能是在高温下产生的，但也不能完全排除导电回路故障的可能性。由于内检无法确定故障点，决定进行现场吊罩彻底检查。2月3日吊罩后对主变铁芯、套管及各接头进行了全面的检查，却未发现异常，之后对设备内部紧固件进行了检查紧固，回装后恢复至初始状态。

3.4 直阻测量

2014-02-11，由广东电科院对3号主变绕组进行了直阻测量。测量数据如表2和表3所示。

表2 低压绕组直流电阻测量结果

表3 高压绕组直流电阻测量结果

从以上试验结果可知：3号主变低压侧(无中性点引出)绕组直流电阻不平衡率为0．49 %，符合不应大于1 %的规程要求；3号主变高压侧(有中性点引出)绕组直流电阻不平衡率为0．57 %，符合不应大于2 %的规程要求。

3.5 局放试验

2014-02-12，由广东电科院对3号主变进行了局放试验，试验过程未见异常，试验结果符合相关规程要求，如表4所示。

表4 3号主变局放试验结果

3.6 空载试验

2014-02-13，由广东电科院对3号主变进行了空载试验。对3次单相空载试验结果进行横向比较，未发现异常。空载试验数据如表5～7所示。

表5 高压开路空载试验数据(低压BC相加压、AC相短接)

表6 高压开路空载试验数据(低压AB相加压、BC相短接)

表7 高压开路空载试验数据(低压AC相加压、AB相短接)

3.7 负载试验

2014-02-14，由广东电科院对3号主变进行了负载试验。对各相负载损耗及阻抗电压试验结果进行横向比较，未发现相与相间有明显差异。负载试验数据如表8所示。

表8 负载试验数据

3.8 故障原因确定

2014-02-14，相关电气试验完成后，经厂内技术人员及相关专家初步分析，认定试验结果均无异常。2月16，17日对主变冷却器进行了运转检查，冷却器的声音、表体温度未见异常。2月18日至2月20日将主变低压侧联线解开，由220 kV升压站向主变反送电，空载运行52 h，并连续对主变色谱进行取样分析。同时，在3号主变本体安装在线油色谱分析仪，每隔2 h采集1次数据。将分析仪采集的数据与人工取样分析的数据进行比对，发现数据基本一致。同时发现，当未启动主变冷却器潜油泵运行时总烃量最高只有5．89 μL/L，当反充电开始时，只启动2号和5号冷却器运行，即启动潜油泵运行后，发现总烃量略有增加，但最高只到37．25 μL/L。

为了进一步查找原因，决定对冷却器进行切换启动，以观察总烃量的变化。此时发现，当启动主变4号冷却器运行时其总烃量不断上升，而停止4号冷却器时其总烃量由送电前的32 μL/L缓慢升至112 μL/L。当反充电试验结束后，主变只保留4号冷却器运行时，发现其总烃量仍不断上升，于是对4号冷却器进行进一步的检查。发现4号冷却器的电流比其他冷却器的电流偏大，且三相电流严重不平衡，如表9所示；并且其潜油泵电机的直阻严重不合格，具体数据为：A-B相为6．2 Ω，A-C相为6．1 Ω，B-C相为4．5 Ω。将4号冷却器停运，此时其总烃量最高上升到161 μL/L。而停运4号冷却器后，启动其他冷却器运行时，发现其总烃量不变。可见造成总烃量超标的原因是4号冷却器潜油泵电机故障。

将4号冷却器电源隔离，拆开4号冷却器潜油泵电机，发现电机线圈有一部分已过热烧黑，因此对4号潜油泵电机进行更换后，恢复主变运行。经过一段时间的运行，进行采样油色谱分析，结果总烃含量正常。至此3号主变总烃量超标的原因最终确定为：变压器的油冷却系统附属设备4号潜油泵的电机定子线圈发生故障，最终导致高温引起主变总烃量超标。

表9 冷却器三相电流值A

4 结束语

通过对本次变压器总烃量超标原因的查找，得知在处理此类问题时，应该采取先易后难、先外后内的查找方法，逐一进行排查。在先期查找时，除应对变压器冷却风扇的声音、表体温度进行检查外，还应对其附属设备潜油泵等做进一步排查，不能认为造成总烃超标的原因只是变压器本体内部故障。另外，该变压器投产至今虽经过多次检修，但检修部门均未对冷却器潜油泵进行检查维护，致使潜油泵电机绝缘老化造成过热故障，从而引起主变总烃量超标。因此，检修部门应对运行时间较长的设备，开展定期检修维护工作，并及时完善检修规程及检修作业文件，增加对主变附属设备的检查维护及试验内容，避免设备超期服役造成故障。

2014-06-05。

黄建江(1972-)，男，电气工程师，主要从事发电厂电气运行维护工作，email：13560538886@139．com。