基于油浸式电力变压器油故障的综合诊断分析

彭文斌 丁元

摘 要：电力变压器是电力系统运行中进行着电能转换的核心设备，对电力系统的安全稳定运行及电能质量有着至关重要的作用。油浸式电力变压器因成本低、散热好、过负荷能力强等特点广泛应用于现在的电网中。随着社会的发展，对电力的需求加剧，对变压器故障提出了查找分析故障速度快、停电检修效率高的要求，降低低效的停电时间，保障供电水平。

关键词：电力变压器；供电；电气试验

目前，在变压器故障诊断中，只凭电气试验的方法往往很难发现某些局部故障与发热缺陷，特别是变压器内部的过热性和放电性缺陷。本文通过色谱分析法、电气试验等方法对某变电站110kV、50MVA主变进行综合故障判断，分析变压器内部潜伏性故障，根据综合结果及利用主变本体及油枕与有载分接开关之间的压力做加压试验，发现分接开关桶底渗漏。

1 变压器油色谱分析

2014年7月对该变压器进行油色谱分析，与上次历史数据比较，发现油色谱中乙炔含量增加，具有加速增长的趋势，但总烃含量未超标，且铁芯电流正常，正值迎峰度夏期，不易进行停电检查，决定相对的降低负荷，对其进行连续的跟踪分析，发现其增加的趋势与负荷大小没有突出明显的关联 。因产气速率与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的温度等情况有直接关系，根据绝对产气速率公式计算：

（1）

式中绝对产气速率 ，ml/d；Ci1、Ci2为第一次、第二次取样测得油中乙炔氣体浓度， ； 为二次取样时间间隔中的实际运行时间（日），d；G为设备总油量，t； 为油的密度，t/m，连续近两个月的跟踪，乙炔增速较快且超过注意值5μl/L，其绝对产气速率超过《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定的0.1ml/d注意值，所以有理由判断设备可能存在故障，可利用三比值法进行故障判断。

对照故障类型判断方法，属于低能放电和电弧放电类型。可能由于线圈匝间、层间短路、线圈熔断、分接抽头引线和油隙闪络、不同电位间的油中火花放电、悬浮放电或者分接开关飞弧等故障。故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系，乙炔的增长速度较快且超过注意值，防止存在的以上潜伏性故障发展成电网事故，对变压器进了停电试验。

2 电气试验及问题分析

停电对变压器进行了外观常规检查及电气试验，重点检查110kV中性点套管本身的状况，有载分解开关接触及有载开关桶内是否存在渗油点、主变中性点套管与中性点连接引线之间是否存在放电点。包括了介质损耗、直阻，铁芯、夹件绝缘电阻、吸收比等各种试验，数据显示均正常，未发现任何问题。

由电气试验直阻等数据正常排除了线圈、分接开关接触不良等引起的放电故障，综合分析是否是由于分接开关飞弧，有载开关油箱漏油渗漏进入本体导致本体油中乙炔气体含量超标而引起的误判。所以在有载分接开关厂家配合下，将有载分接开关内部绝缘油放净，桶底擦拭干净，利用主变本体及油枕与有载分接开关之间的压力做加压试验。静置两小时后，发现桶底有少量绝缘油出现；再次将桶内绝缘油迹擦拭干净，静置两小时后，再次发现有绝缘油渗出。检查后初步发现桶底密封件存在渗油现象。即有载开关油箱内含有乙炔气体的油渗入本体，造成本体乙炔含量升高以致超过注意值。

3 故障处理及跟踪检查

对发现的问题，进行讨论制定了处理方案，工作内容如下：

（1）将桶内油放净后，将新密封件安装至渗油的密封件外侧，完成后将桶内擦拭干净静置观察，渗油现象基本消除；

（2）将有载开关还原并注入合格绝缘油密封后，主变高压侧直流电阻结果符合《输变电设备状态检修试验规程》的要求；

（3）主变本体绝缘油真空脱气；

（4）在滤油真空脱气的同时，将主变110kV中性点套管拔出，检查套管及中性点引线有无放电点。检查结果为：中性点引线完好，未发现引线的表面有放电及灼烧痕迹，套管完好无放电点；

（5）滤油脱气工作结束主变送电运行后，分别在1d、4d、10d、30d采集主变本体（取样点为本体下部取样阀处）、散热器下部、备用补充油罐内油样进行色谱试验。连续跟踪色谱分析，试验结果为：除散热器内检测出还含有微量的乙炔外，主变本体及油罐油样未检出乙炔成分。

4 总结

油浸式变压器绝缘油的劣化或者在高温、放电下的裂解，降低了其绝缘性能，对变压器等设备的稳定运行和电网安全带来了严重的影响。通过油色谱分析和电气试验的综合分析，能尽快发现设备内部存在的潜伏性故障，虽然无法正确定位故障具体位置，但是能随时掌握故障的发展情况，而且加快了故障的查找速度，提高了故障的处理水平。

参考文献

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