一起35kV所用变色谱异常的分析与处理

陶莉+赵中标

【摘 要】 在油色谱例行试验时，发现一变电站35kV所用变油色谱分析结果中单一氢气超出注意值，同时水分超标，经多次跟踪发现数据仍存在异常，判断为设备整体受潮。后经停电检查，发现此所用变本体密封胶垫有划痕，影响设备密封性，导致设备受潮。此次分析中，体现了油色谱分析是充油电力设备故障分析中必不可少的手段。

【关键词】 油色谱  氢气  水分  受潮

1 引言

油色谱分析，是充油电气设备出厂检验和日常运行监督过程中判断设备潜伏性故障的有效手段。因此，在电力系统中，此项分析对分析设备状态有着重要意义。2014年5月13日，在油色谱例行试验中，发现某变电站一35kV所用变氢气超出注意值为1287.64uL/L，远大于150uL/L。常规试验中水分为45.2mg/L，远大于25mg/L。于是，对此所用变进行油色谱和水分的跟踪试验。经多次跟踪试验后，异常仍存在，最终进行了停电检查处理。

2 故障分析

2.1 油色谱数据分析

此35kV所用变投运于2013年4月10日，投运后1天、4天、10天、30天跟踪色谱试验正常，如表1所示。

由表1看出所用变投运后30天以内氢气增大趋势较大，决定缩短试验周期，定为6个月以后再进行跟踪。2013年11月20日跟踪后，氢气含量为101.25uL/L，虽未超出注意值但增长较快，由原本1年一次的试验周期缩短为6各月一次。

2014年5月13日对该所变进行跟踪，发现氢气含量和水分严重超出注意值，于是进行了连续跟踪试验，如表2。

跟踪后发现：（1）特征气体中，没有发现乙炔，首先排除设备电弧放电故障和低能量放电故障。（2）由于放电能量不同，产生的特征气体不同。如放电能量密度在10-9C以下时，一班总烃不高，主要成分的氢气和甲烷;当放电能量密度为10-8-10-7C时，则氢气相应降低，而出现乙炔，但乙炔这时在总烃中所占比例不到2%，这是局部放电区别于其他放电现象的主要标志。从跟踪数据中看出，氢气虽呈明显增长趋势，但甲烷含量趋势平稳且无乙炔出现，故排除局部放电的可能。（3）考虑以上因素后，现在怀疑是过热故障。当热点不涉及固体绝缘的裸金属过热性故障，产生的气体主要是低分子烃类，甲烷和乙烯是特征气体，一般两者之和常占总烃的80%以上。当故障点温度较低时，甲烷占的比重较大，随着热点温度的升高（500℃以上），乙烯、氢气的组分急剧增加，比例增大。当严重过热（800℃以上）时，也会产生少量乙炔，但其含量不超过乙烯含量的10%。综合考虑此所用变的跟踪数据，甲烷和乙烯的含量不大，且增长速度缓慢，又无乙炔产生，故排除不涉及固体绝缘和裸金属过热性故障。（4）如果是涉及固体绝缘的过热性故障，除产生低分子烃类气体外，还产生较多的CO、CO2气体。随着温度的升高，CO/CO2比值增大。但是，从表2看出，CO和CO2含量不大，且比值不高，故再次排除涉及固体绝缘的过热性故障。

综上所述，现排除此35kV所用变内部存在故障，由于只是单一氢气超标，初步判断为设备受潮，计划对设备进行停电检查。

2.2 停电检查

2014年6月5日对设备进行停电检查，电气试验数据如表3所示。

由电气试验数据分析可以看出，例行试验绝缘电阻较交接试验数据有所降低，直流泄流电流较交接试验数据明显增大，介损虽在合格范围内（≤1.5%）但较交接数据有所增大，设备内部存在异常，决定对此所用变进行吊芯。

2.3 异常处理

吊芯后发现，所用变的密封圈表面有划痕，可能是在变压器安装时留下的。因此初步判断为因密封圈密封不严导致的变压器内部受潮，色谱数据中氢气超标，水分增大。考虑直接换油，充入新的绝缘油。在抽出油后，发现变压器箱底部有小水珠。在更换了密封圈，又对变压器箱体进行清扫和烘干后，注入新的绝缘油。表4为投入运行后1天、4天、10天30天的色谱跟踪数据。

由表4可以看出变压器运行正常。

3 防范措施

通过此次异常处理，我们要更加重视油色谱分析，对有数据异常设备要从设备的各个方面综合考虑。不同故障时产生的特征气体就不同。故障点产生的特征气体随跟踪类型、故障严重程度及其涉及的绝缘材料的不同而不同。在日常分析中要多积累经验，综合考虑分析。

4 结语

油色谱试验作为辅助分析手段，对分析充油电气设备运行状态具有及时性和有效性，尤其是对带电设备的监测有重要意义。今后要大力推广油色谱分析，做到对充油设备分析全面化。

参考文献：

[1]何宁.气设备运行及维护[M].中国电力出版社，2010（5）.

[2]张晓惠.电气试验[M].中国电力出版社，2010（10）.

[3]温念珠.电力用油实用技术[M].北京：中国水利水电出版社，1988.

[4]许世辉.油务化验[M].中国电力出版社，2011（9）.

[5]孙坚明，孟玉蝉，刘永洛.电力用油分析及油务管理[M].北京：中国电力出版社，2009.endprint