摘 要:本文主要介绍了X厂4号主变C相总烃含量超标,进行绝缘数据的趋势分析及故障性质分析的方法及分析过程,并进行故障诊断。
关键词:绝缘数据 故障分析 故障诊断
中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1003-9082(2019)12-0-01
引言
2011年5月10日,定期对4号主变C相变压器油做色谱分析发现总烃含量达166.31μL/L,超过标准150μL/L,已缩短色谱检验周期,观察有缓慢增长趋势。在2011年6月20日总烃含量达到209μL/L,其中甲烷含量最大为121μL/L,乙烯含量41.53μL/L,乙烷含量46.14μL/L氢气含量127μL/L,乙炔为0μL/L,一氧化碳和二氧化碳保持稳定。4号主变压器C相投入运行之后,其绝缘油中含有微量乙炔,至2006年5月30日达到0.15μL/L。利用2006年8月份四号机组的小修机会对4号主变压器C相按标准进行了重新真空滤油处理,处理后乙炔含量为0μL/L,小修完投运之后,至2011年05月10日此变压器油中乙炔含量为0μL/L ,总烃含量缓慢上升,总烃含量一直未超过注意值。其中主要为甲烷含量微量上升,乙烯和乙烷无明显变化。从以上数据可以判断,4号主变C相内部出现了一定的异常。
4号主变型号为DFP—250000/500,XX变压器厂生产,于2004年7月份投入运行,运行时间为7年。
一、变压器油中溶解气体故障分析的方法介绍
1.变压器油中溶解气体故障分析技术(DGA)的含义。
变压器油中溶解气体故障分析技术就是基于油中油中溶解气体类型与变压器内部故障的对应关系,采用色相色谱分析溶于油中的气体。根据气体的组分及各种气体的含量判断变压器内部有无异常情况,诊断故障的类型、大致部位、严重程度和发展趋势的技术。可以发现早期电气试验发现不了的潜伏性故障。是一种非常有效的绝缘监督手段。
2.油中溶解气体的分析四大影响因素
在实际故障分析中,要结合各大因素加以综合分析,综合判断。做到准确判断故障类型和大致部位。
2.1 故障气体的累积性
2.2 故障气体的速率
2.3 故障气体的特征
2.4 分析結果的分散性。
3.变压器溶解气体故障分析的类型。
常用两种方法:特征气体法和比值法两类。
3.1特征气体法。利用变压器内不同故障,产生的气体特征不同,这种利用变压器故障产生的组分和含量不同。来分析判断变压器内部故障类别的方法,就叫特征气体法。特征气体主要包括总烃(C1-C2)、CH4 、C2H2、C2H4、H2、CO、CO2等。其特点是故障点局部能量密度越高产生的碳氢化合物的不饱和度越高,即故障点产生的烃类气体的不饱和度和故障点的能量密度之间有密切的关系。主要判据及标准如下:
判断变压器故障性质的特征气体依据:
3.2 以比值法诊断故障
在以特征气体诊断变压器故障中,依据几组“关键”特征气体组分的比值大小来诊断故障dl就叫比值法。依据DL/T722-2000《变压器溶解气体分析与判断导则》,推荐用改良三比值法。三比值原理是根据绝缘材料在故障下裂解产生的气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系,从无中气体中选用两种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成三对比值,以不同编码排列,,依据编码规则和故障类型作为诊断依据。优点;消除油的体积效应的影响,也克服了因脱气速率差异所带来的影响。判断故障比较准确。缺点:还未能包括和反应变压器内部故障所有形态。
4.变压器油中溶解气体分析诊断流程。
4.1分析气体产生的原因及变化。
4.2 判断有无故障及故障类型、如;过热、电弧放电、火花放电和局部放电等。
4.3 判断故障的状况,如故障点温度、能量、严重程度及发展趋势等
4.4 提出相应的措施,如能否继续运行继续运行,以及运行期间技术安全措施和监视手段,是否吊,等,若需要加强监视,应缩短下次检验周期。
二、绝缘油中总烃含量快速增长的故障分析过程
1.检测数据趋势图(单位μL/L)
油中总烃气体含量的趋势图
2.数据分析及诊断(利用特征气体分析法和比值法)
2.1裸金属过热所致
2.1.1变压器裸金属过热有以下特征:总烃含量高,往往超过注意值150 ul/l,在低温过热时其中CH4为主要气体,氢气含量比较高. 4号主变C相总烃超过150 ul/l, 甲烷含量最大为121μL/L,乙烯含量41.53μL/L,乙烷含量46.14μL/L氢气含量127μL/L,乙炔为0μL/L,一氧化碳和二氧化碳保持稳定。符合裸金属低温过热特征.
2.1.2变压器裸金属过热还有有以下特征,若气体中甲烷及氢气含量比较高,且一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化甚少或正常。4号主变C相中甲烷气体占比列高,且一氧化碳和二氧化碳气体446 ul/l和2854.49ul/l,变化不大。固体绝缘老化或损伤分解气体可能性几乎没有。
2.1.3三比值法判断:C2H2/C2H4=0;CH4/H2=0;C2H4/C2H6=0.特征气体比值为0.0.0.,因上述气体均未超过注意值.三比值法不适用.绝对产气速率4.21 ul/l,超过标准2.5 ul/l,相对产气速率0.12%/月,小于10%/月.
2.1.4变压器裸金属过热主要包括:分接开关接触不良、引线焊接不良,引线连接螺母松动,铁芯或金属局部过热、铁芯间歇性接地,潜油泵金属过热等。
2.1.5综合以上分析,判断为此次故障可能是变压器裸金属低温过热所致。
2.2低能局部放电
2.2.1低能局部放电时,绝缘油分解的气体主要是氢气和少量甲烷和乙烯。
2.2.2综合分析,总烃含量为209. 4μL/L,甲烷含量最大为121μL/L,乙烯含量41.53μL/L,乙烷含量46.14μL/L氢气含量127μL/L,乙炔为0μL/L,CO含量为446ul/l,CO2含量为2854.49ul/l。初步判断故障性质可能为未涉及到固体绝缘的裸金属低能间歇性局部放电。
3.故障进一步判断及采取措施
3. 1进一步检查变压器的负压区,看有无渗漏现象。
已检查完,未见异常。
3. 2重新取油样,到xx电科院进行色谱试验,进一步判断最近试验数据的准确性。
此项工作现已经完成,试验数据与上次试验数据大体一致。
3. 3对4号主变C相的铁芯接地运行中电流进行测试,检查有无铁芯多点接地。
实测接地电流67mA未发现异常。
3.4缩短绝缘油检验周期,加强跟踪监督。
3.5 确定在检修时吊罩检查。
结论
通过分析判断:4号主变压器C相绝缘油中总烃含量超标原因可能是变压器裸金属过热或未涉及到固体绝缘的裸金属低能间歇性局部放电。解体检查结论:2011年9月20日变压器解体吊罩大修,发现变压器上铁轭夹件横担螺栓下铁轭夹件螺栓垫片共有5处有过热放电现象。原因为夹件螺压钉丝松动,与接触面接触不良放电,导致油中总烃气体含量升高。与绝缘变压器油中溶解气体数据分析和判断的金属局部放电的结论是一致的。
作者简介:张盛(1972-),男,工程师,毕业于华北电力大学,现任内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司检修部电气队长。