关键词：启备变压器；绝缘油色谱分析；缺陷处理
一、变压器油色谱超标原因分析
油色谱试验结果三比值编码是202，根据三比值结果判断设备内部存在低能量放电。特征组分气体乙炔含量严重超出注意值，总烃中乙炔和乙烯体积分数增长较为明显，氢气体积分数也有增长，但明显小于乙炔增长速率，综合分析，怀疑启备变内部可能存在火花放电。
判断导则比值C2H2/H2＞2认为是有载向本体油箱渗漏造成，此次试验C2H2/H2是0.70，不满足该判据。鉴于其他特征气体增长相比乙炔不显著，C2H2/H2异常增长，且有载开关油室气体含量和切换次数和产生污染的方式（通过油或气）有关，C2H2/H2也不一定大于2，因此判断为有载开关渗漏可能性较大。
CO、CO2体积分数变化很小，分析认为启备变内部缺陷没有涉及固体绝缘，即故障点没有位于绕组绝缘内部。
启备变本体内部乙烯含量并不太高，基本排除电回路内部过热可能。
综上所述，启备变有载分接开关在切换过程中会产生火花放电，有载开关油室向本体渗漏可能性较大，造成2号启备变本体色谱出现异常。
二、变压器检查情况
1、带电检测
2号启备变历年带电测试未发现异常，11月22日对2号启备变进行了带电测试，高频局部放电未发现异常放电信号特征图谱，红外热像检测未发现明显过热点，铁心接地电流测试结果在1.5mA左右，远小于100mA的标准注意值，排除铁心多点接地可能。
2、停电试验及检查情况
11月25日对有载开关进行了吊检，现场检查未发现接触不良及过渡电阻异常情况，将有载开关油室油全部放出，利用启备变本体与有载开关油室的压差进行检查，未发现启备变本体油向有载渗漏情况，将启备变本体油枕上方施加0.03MPa压力，未发现有载开关油室有渗漏情况，因此排除了有载开关油室渗漏导致启备变本体乙炔含量严重超标的可能。
对启备变进行直流电阻、绕组连同套管的介损及电容量测试、铁心绝缘电阻测试，与初始值比较均未发现异常，排除绕组电回路接触不良导致特征气体异常可能，同时佐证了铁心不存在多点接地情况。11月26日对启备变进行频响法绕组变形、阻抗法绕组变形测试，测试结果均未发现异常，数据纵、横比偏差均在规程要求偏差范围内，排除了绕组存在变形的可能。同时进行局部放电测试，加压方式采用低压侧励磁，高、中侧中性点直接接地，从高压套管取信号的方式，分接开关处于1分接位置，环境背景在50～60pC，1.5Um电压下，高压侧三相局部放电量均小于200pC，远小于标准要求的500pC，试验前后启备变本体油样乙炔体积分数无明显增长，试验表明变压器内部放电故障不具有连续性。综合以上检查情况，判断启备变内部可能存在不连续的火花放电。
11月27日对启备变进行吊罩检查，排净变压器本体绝缘油，拆除启备变所有附件，吊开启备变大罩，检查温度计座套、穿心螺杆、绕组压钉、铁心接地线与硅钢片的连接排均无放电痕迹，油箱底部无金属粉末或异物，检查发现有载开关分接选择器极性转换触头三相动静触头正常接触位置没有放电痕迹（见图1），触头端部均有放电烧蚀痕迹（见图2）。
图1 触头正常接触位置无放电痕迹
图2 触头端部有烧蚀痕迹
对于正反调压有载开关，在极性转换触头动作过程中（见图3），调压绕组瞬时与主绕组分离，调压绕组会瞬间悬浮，此时在极性触头断口（0→＋、0→－）间会产生恢复电压，此恢复电压的大小取决于相邻绕组的电压以及分接绕组与相邻绕组与对地部分之间的耦合电容，当恢复电压超过一定值时，在极性触头断口间可能会引起放电，从而在启备变本体中产生乙炔气体。
图3 极性转换触头动作过程示意
根据极性触头的烧损点在端部位置而非正常接触位置的现象，可以确定该次故障原因就是极性开关触头动作时因恢复电压过高引起的。
三、处理措施及效果
M型开关用于220kV变压器，按照经验公式计算，一般恢复电压不会超过允许值，但有极个别的情况，恢复电压可能会高于允许值，需要加装电位电阻进行限制。结合现场解体检查情况综合分析，确定处理措施为，将2号启备变有载开关分接选择器进行更换，并增加电位电阻降低此恢复电压值。
1、处理过程
12月10号对有载开关分接选择器进行了整体更换，新安装的分接选择器所有紧固件紧固良好，手摇操作分接选择器1→n和n→1方向分接变换，逐档检查分接选择器触头分合动作和啮合情况（见图4）均正常。
加装板式电位电阻（见图5），使调压线圈始终有一个电位连接进行限制，在检查电阻外表面完好，测量电阻阻值正常后,检修人员从变压器人孔进入，借助中压中性点的立杆对有载开关的电位电阻进行固定。
图4 新的分接选择器触头啮合情况
图5 加装板式电位电阻
载开关加装电位电阻完毕后，检查有载开关本体指示位置和操作机构以及远方指示位置，三者一致，进行有载开关正反圈数的联结校验，然后手摇操作一个循环，检查传动机构动作灵活，电动机构箱中的连锁开关、极限开关、顺序开关均正确动作，电动逐级操作2个循环，检查远方、就地操作，紧急停止按钮与电气限位开关的电气连锁动作均正确。
2、处理效果
12月13日对启备变进行修后试验，直流电阻试验、电压比试验、绕组绝缘电阻和吸收比试验、绕组及套管介质损耗因数与电容量试验、分接开关过渡波形试验、有载开关分离角试验、外施交流耐压试验、局部放电试验等均满足规程及厂家技术文件要求，跟踪局放前后启备变油色谱试验无异常变化，当日下午2号启备变投入运行。正常运行后，跟踪启备变油色谱数据无异常变化，试验数据见表1。
表1 2号启备变大修后油化试验数据μL/L
结束语
建议加强对大型油浸变压器的跟踪检测，并在合理取样时检查开关极性触点是否移动。如果极地接触太多,加上身体样本来检查是否有变压器内部的乙炔含量异常增加身体:如果没有异常,表明经济复苏期间电压开关的动作极接触是在正常范围内,可以继续安全运行。认为有负载分接开关的变压器乙炔含量异常增加与缺陷相同，并考虑增加电势电阻来解决这一问题。
参考文献
[1]变压器油中溶解气体分析和判断导则：DL/T722—2014[S].北京：中国电力出版社，2014.
[2]操敦奎.变压器油色谱分析与故障诊断[M].北京：中国电力出版社，2010.
论文作者:马志强
论文发表刊物:《中国电业》2019年17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：绕组论文; 变压器论文; 电阻论文; 本体论文; 乙炔论文; 电压论文; 极性论文; 《中国电业》2019年17期论文;