发电厂主变压器总烃含量超标分析处理

隋丽娜

摘 要： 通过定期化验分析运行变压器油色谱，及时发现变压器内部故障，分析故障原因并及时处理故障，避免变压器运行中的重大设备损坏事故；油色谱分析对变压器内部故障分析是一种非常有效的手段，同时应结合预防性试验进行定期检查。

关键词：变压器油 故障 色谱分析

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）12-0280-01

引言

某发电公司 1号主变型号：SFP10-370000/220，容量370MVA，由常州東芝变压器有限公司制造，生产日期：2003年10月； 2016年5月23日例行绝缘油色谱分析总烃31μL/L ，各项数据无异常；2016年7月1日至8月10日1号机组停备， 2016年8月11日开机运行，自 9月12日以来，1号主变油色谱分析各项特征气体含量均呈明显上升趋势，至2016年9月18日，总烃已达到407.16μL/L，绝对产气速率已达668mL/D，三比值编码为0-2-2，根据导则分析应为内部高温过热引起，经过外部检查、油样送出比对，确认1号主变内部存在过热性故障。

一、变压器总烃超标原因分析

2016年9月12日，1号主变进行油色谱分析定期工作时，检测油中总烃含量为343.62μL/L，已超过规程注意值150μL/L，为排除仪器及人员操作手法问题引起的实验数据异常，联系其它单位协助进行油色谱分析，试验结果均表明1号主变总烃超标，需对1号主变进行跟踪观察、取样，进一步判断总烃超标异常原因，并制定故障处理方案。

根据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，对1号主变油中产气速率进行分析，总烃绝对产气速率：

式中：ra—绝对产气速率，mL/天；ci，1—第二次取样测的油中某种气体的浓度；

Ci，1—第一次取样测的油中某种气体的浓度；△t—二次取样时间间隔中实际运行时间；

m—设备总有量；p—油的密度；

根据《DLT722-2014变压器油中溶解气体分析和判断导则》对2016年9月13日气体进行三比值分析如下：

乙炔与乙烯的体积分数比：1.92/182.56=0.01；

甲烷与氢气的体积分数比：119.44/58.2=2.05；

乙烯与乙烷的体积分数比：182.56/34.43=5.3；

对照《DLT722-2014变压器油中溶解气体分析和判断导则》表6及表7可推算出变压器内部存在700℃的高温过热故障；为了排除其它外部因素导致的变压器过热故障发生和停机造成经济损失，通过以下措施逐项进行排查：

1.通过对机组加减负荷观察，在机组大负荷运行期间，1号主变油中总烃产气速率较机组小负荷时快，所以进一步判断产气速率与机组负荷存在正比关系；

2. 1号主变运行时1号、3号机5号潜油泵运行，通过与2号、4号潜油泵运行方式互切未发现潜油泵的运行方式对总烃含量产生带来的影响；

3.对每台潜油泵进行直流电阻及绝缘测量，就地检查潜油泵温度及声音正常，说明不存在因潜油泵故障引发总烃含量超标的可能；

4.对变压器铁心接地电流进行测量，测量结果为0，不存在因铁心两点接地造成总烃超标的原因；

5.通过对变压器进行多天持续观察，未发现变压器本体异音等情况；

6.通过对变压器进行本体红外成像及测温，在主变本体未发现明显过热点；

综合以上分析判断，变压器内部存在故障，具体原因需结合变压器预防性试验和主变内检进行确认，后期油色谱试验中发现氢气、乙炔随主变运行周期增长，给设备的安全运行带来很大隐患，需及时停机进行处理。

二、变压器故障处理

1号主变停运后立即对主变高低压侧引线进行直流电阻测试，此时，高压侧分接开关在3档位，测量低压侧直阻正常，高压侧引线直流电阻不平衡， 将分接开关分别切换至其它档位进行测量时，高压侧引线直流电阻均正常，进一步确定A相分接开关存在故障，立即对变压器进行放油，安排进行变压器内检；

1.对分接开关进行目视化检查，未发现问题；

2.对变压器各部位紧固螺栓进行检查，未发现螺栓发黑、松动现象；

3.对套管均压球、中性点均压球进行目视化检查，未发现异常痕迹及松动现象；

4.对线圈围屏、引线及线圈垫块检查未发现异常及松动情况；

5.检查变压器内部绝缘件无开裂发黑现象；

6.检查变压器内部油箱清洁、无异物；

主变高压侧直阻测试结果表

通过预防性试验及变压器内检定检项目检查，均未能发现异常状况，根据预防性试验结果显示A相分接开关明显存在问题，但通过目视化以及内窥镜检查未能发现动静、触头有异常现象，使检修工作一度处于被动状态，再次对无载分接开关动触头进行切换， 通过观察窗发现内部故障点， 其中高压侧A相分接开关3档位静触头六处放电点，动触头八处放电。

考虑到分接开关更换费用高，周期长，影响1号主变按期归调，且我公司1号主变投运后分接开关长期在第三档位运行，故采用对分接开关短接的方式进行处理，短接后对分接开关再次在三档位进行直流电阻测试，显示测试结果正常，为排除其它部位可能存在的异常，对1号主变进行局放试验、主变套管及本体介质损耗、直流耐压及泄漏电流等常规试验数据判断，未发现存在问题，直流电阻测试见下表：

变压器分接开关故障时引起变压器油色谱异常的主要原因之一，变压器的无载分接开关一般由动触头片、定触头及传动机构等组成。调整分接开关位置时由箱盖上手动机构来完成。无载分接开关必须在变压器高低压两侧都从电网中断开才能进行调整，当变压器检修时或需要调压时应将分接开关正反转各不少于4圈，相当于每个定触头与动触头分接不少于4次，以便消除触头上的油污及氧化膜，保证运行中接触良好，分接开关调整后，要测量各位置的直流电阻及变比，并于原始数据一致，变压器方可投入运行。

三、结论

油色谱分析是变压器运行中异常现象最有利的检测手段，特别针对未能安装油在线检测装置的变压器，通过油色谱分析能及时掌握变压器内部存在的异常现象，所以坚持变压器油色谱分析的定期工作，能及时发现和处理变压器存在的故障，防止变压器损坏的重大事故发生同时，变压器预防性试验也是及时掌握其缺陷存在的重要手段，按照变压器预试项目和定期油色谱分析，能提前发现变压器存在的隐患，使设备安全稳定运行。

参考文献

[1]变压器油中溶解气体分析和判断导则 国家能源局

[2]电力设备交接和预防性试验规程