變壓器油中總烴超標(biāo)的原因和分析李杰

1、1變壓器油中總炷超標(biāo)的原因和分析昌吉電業(yè)局檢修工區(qū)李杰摘要本文主要闡述了變壓器油中總燒超標(biāo)的原因，故障實例及故障分析方法和處理措施， 我們通過采集變壓器箱體內(nèi)的少量油樣，可以分析出油中氣體的組分及其含量，來判斷變壓器是否存在故障、故障性質(zhì)以及故障的大致部位。關(guān)鍵詞故障實例故障分析原因 故障診斷 處理措施前言變壓器是變電站的重要設(shè)備，變壓器的運行狀況直接影響電能的正常輸送。因此，各發(fā)電及供電單位都非常注重變壓器的絕緣監(jiān)督、運行維護及消缺工作，色譜分析是通過對油中溶解氣體的分析檢測充油電氣設(shè)備存在潛伏性故障的一個重要方法，是監(jiān)督、保障設(shè)備安全運行的一個重要手段，通過對特征氣體的分析及三比值法，能及

2、時掌握變壓器運行情況，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、故障性質(zhì)及故障發(fā)展變化的情況，查出問題，消除缺陷，保證變壓器安全 穩(wěn)定運行。本文主要介紹了昌吉變電站的2號主變，色譜分析發(fā)現(xiàn)主變存在的故障過程，故障性質(zhì)診斷方法，查出的問題及處理措施。1故障實例昌吉變電站2號主變，型號為SFSZ7-31500/110,生產(chǎn)廠家為沈陽變壓器廠三分廠制造， 此臺變壓器自投運開始，各組分含量均為正常，2009年10月13日主變?nèi)臃治鰰r發(fā)現(xiàn)，C2H2含量為5.40 L/L、總燒含量為1373.08 L/L ,乙快、總燒超標(biāo)。 表1昌吉2號主變色譜分析異常數(shù)據(jù)試驗日期H2COCOCHGHC2H6GH總燒2009.10.1245.

3、55140.493454.07310.00901.95155.735.401373.082009.11.518.5872.673249.45234.15806.33142.844.491187.812009.11.1713.03169.253278.89215.48822.04146.774.231188.522009.12.028.32146.113009.74191.04798.28144.134.111137.562009.12.285.3710.643215.07194.23918.13167.894.351284.602010.2.081.61225.082738.76113.386

4、76.51126.413.04919.342010.3.11.16185.252871.08105.10719.30133.883.27961.552010.4.11.67186.332659.8969.33529.3794.382.49695.572010.5.1115.83202.182640.1884.83553.12112.772.32753.042010.7.1367.30271.973830.78225.46903.21175.364.551308.582010.9.1136.97304.843239.39232.59751.33161.421.871147.212011.4.75

5、.3765.162256.8044.77432.61122.001.72601.102故障分析方法2三比值法原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對 濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從五種特征氣體中選用二種溶解度和擴散系數(shù)相近的氣體組分 組成三結(jié)比值，以不同的編碼表示； 根據(jù)表2的編碼規(guī)則和表3故障類型判斷方法作為診斷 故障性質(zhì)的依據(jù)。這種方法消除了油的體積效應(yīng)影響，是判斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法。表2編碼規(guī)則氣體比值范圍比值范圍的編碼GH/C2吐CH/H2C2H/C2H6 0.1 1 3 .2CH/C2H5=901.95/155.73=5.79 32三比值編碼為0

6、22,高溫過熱通過分析發(fā)現(xiàn)CO、CO2有明顯增長，主要原因是變壓器長期過負荷鐵芯過熱或裸金屬 體過熱而使臨近的固體絕緣材料局部過熱，根據(jù)變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則DL/T722 2000,故障性質(zhì)為高溫過熱。當(dāng)鐵芯疊片間絕緣層極薄，其絕緣電阻僅為幾歐姆， 但它足以防止鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生渦流。若片間絕緣局部破壞， 將引起局部渦流增大， 導(dǎo)致局部過熱。同時由于該絕緣電阻很小，只要一有一碟片接地，就足以使整個鐵芯都處于接地狀態(tài)， 造成多點接地。這種故障的位置很可能是變壓器內(nèi)部存在局部短路、層間絕緣不良或鐵芯多點接地現(xiàn)象并伴有固體絕緣材料老化。4根據(jù)總輕含量及產(chǎn)氣速率診斷對變壓器過熱故障而言， 總燒及

7、其產(chǎn)氣率在油和固體絕緣材料裂解產(chǎn)生的各種氣體中具 有重要的地位。總燒的產(chǎn)生是變壓器油裂解的結(jié)果，而變壓器的裂解需要一定的裂解能(活化能)?？偀且粋€累積量，它的數(shù)量可以近似認為與故障持續(xù)時間內(nèi)油所耗能量的總和成 正比，同裂解功率之間并不存在簡單的線性關(guān)系。而總炷產(chǎn)氣速率或總炷絕度產(chǎn)生速率與裂解功率成正比?？偀涂偀a(chǎn)氣速率在國際中都給出了相應(yīng)的注意值，但總燒產(chǎn)氣速率對判斷設(shè)備內(nèi)部有無異常狀況往往比總燒更有意義。通常認為絕對產(chǎn)氣速率能較好地反映出故障性質(zhì)和發(fā)展程度，不論縱比、橫比，均有較好的可能性。但在實際應(yīng)用中往往難以得到絕對產(chǎn)氣速率，因而多數(shù)采用相對產(chǎn)氣速率進行分析診斷。當(dāng)變壓器經(jīng)過真空濾油

8、脫氣后，宜及時做好絕對產(chǎn)氣速率的測量，并可利用如下經(jīng)驗進行診斷：(1)總炷的絕對值小于注意值，總炷產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器運行正常。(2)總炷大于注意值，但不超過注意值的3倍，總炷產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器有故 障，但發(fā)展緩慢，可繼續(xù)運行并注意觀察。(3)總燒大于注意值，但不超過注意值的3倍，總燒產(chǎn)氣速率為注意值的12倍，應(yīng)縮短試驗周期，密切注意故障發(fā)展趨勢。(4)總燒大于注意值的3倍，總燒產(chǎn)氣速率大4于注意值的3倍，則變壓器有嚴(yán)重故障，發(fā) 展迅速，應(yīng)立即采取必要的措施，有條件可進行罩檢修。絕對產(chǎn)氣速率，即每運行日產(chǎn)生某種氣體的平均值，計算為Va=Ci,2-Ci,1/ tx m/ p5絕

9、對產(chǎn)氣速率的計算值氣體組分總燒H2COCO絕對產(chǎn)氣速率還應(yīng)當(dāng)指出，對以放電故障為主的變壓器，一旦確診，應(yīng)立即停運檢修，不要求進行產(chǎn)氣速率的追蹤，追蹤產(chǎn)氣速率只能適用于以過熱故障絕對產(chǎn)氣速率的注意值氣體組分開放式隔膜式總燒612乙煥0.10.2氫510一氧化碳50100二氧化碳100200經(jīng)驗判斷判據(jù)變壓器狀態(tài)判 據(jù)變壓器狀態(tài)總燒的絕對值小于注 意值，總炷產(chǎn)氣速率 小于注意值變壓器運行正常。3倍的注意值總燒 的絕對值注意值， 總炷產(chǎn)氣速率為注意 值的1 2倍變壓器有故障應(yīng)縮短 試驗周期，密切注意 故障發(fā)展趨勢3倍的注意值總燒 的絕對值注意值， 總炷產(chǎn)氣速率小于注 意值緩慢，可繼續(xù)運行總燒絕對值大

10、于3倍 注意值，總炷產(chǎn)氣速 率大于注意值的3倍變壓器有嚴(yán)重故障， 發(fā)展迅速，應(yīng)立即采 取必要的措施，有條 件可進行罩檢修。5處理措施5.1應(yīng)按導(dǎo)則要求安裝色譜氣體監(jiān)測儀，可連續(xù)監(jiān)測故障氣體變化增長情況，隨時掌握設(shè)備運行狀況。5.2加強油務(wù)監(jiān)督，縮短檢測周期，根據(jù)變壓器故障的發(fā)展情況，來確定檢測周期，對變壓器氣體增長速度快的更要嚴(yán)密監(jiān)視，確保定期對油中溶解氣體的分析。5.3應(yīng)做有關(guān)電氣方面試驗進行綜合分析。6結(jié)束語通過這次變壓器故障情況的排除，使我們更進一步認識到加強絕緣監(jiān)督的重要性，變壓器油色譜跟蹤分析對于發(fā)現(xiàn)變壓器早期故障是非常有效的方法。同時也為今后類似的大型電力變壓器缺陷的解決積累了非常寶貴的經(jīng)驗?？?/p>