（国网山西省电力公司检修分公司 山西太原 030031）
摘要：在当今电力系统中，主网500kV变电站中主变压器发挥着不可替代的重要作用，主变压器的正常运行对于整个系统稳定的重要性不言而喻，而500kV变压器主要的绝缘介质为绝缘油，绝缘油的技术监督可以很好的反映整个主变压器的运行工况，借助绝缘油的色谱分析等试验数据可以准确判断设备的当前状态，从而提供可靠的检修策略依据。本文通过一起500kV变压器绝缘油色谱数据异常的案例探讨了绝缘油试验数据对变压器故障判断及检修策略指导的重要意义。
关键词：500kV；变压器；色谱分析；潜油泵
1.概述
某500kV变电站2号主变压器于2007年12月份投运，投运以来一直正常运行。2016年5月该变压器进行了停电检修，期间主要工作有：预防性试验、防腐处理和风扇散热器水冲洗等工作。停电检修前（3月25日）该变压器曾经进行了红外测温及一季度油色谱试验，未发现异常。
6月28日，在进行该主变压器2季度周期性色谱取样试验时，发现油色谱总烃超标，总烃达到545.99μL／L（具体数据见表1），三比值结果为022，呈现高温过热性缺陷特征（大于700℃）。
7月3日对该变压器进行了散热器带电水冲洗、红外测温、铁心接地电流等测试，未发现异常，同时，再次取油样进行色谱试验（具体数据见表1）。7月5日第三次对该变压器进行了油色谱跟踪取样分析（具体数据见表1），同时，对该变压器运行中的4台潜油泵电动机绝缘进行测试，电动机绝缘合格，未发现异常。
表1 2号主变压器色谱分析数据含量（μL／L）
2.初步分析判断
认真了解变压器在4月份停电检修情况：该主变压器在4月23日检修期间发现铁心多点接地，用绝缘电阻表测量为0Ω，万用表测量为2000Ω。当时用电容冲击法进行了处理，电容量为21μF，电压第一次加至1000V，一次即冲开，然后连续冲击3次后恢复引线（该站运行人员每月25日测铁心接接地电流，最后一次测量是3月25日，当时测量没有发现铁心多点接地现象）。结合3月25日的油务化验结果和运行方式，推断铁心多点接地发生在3月25日以后至4月22日停电前这一阶段时间内。
从几次测试结果判断，该主变压器内部存在局部高温过热现象。因未能第一时间赶到现场，初步分析认为：
（1）由于4月份检修时没有进行吊罩，内部没有进行检查，故可基本排除变压器内部异物造成局部过热的可能；通过红外测温，没有发现变压器各接头、套管等有异常发热现象；潜油泵电动机绝缘良好也基本排除了油泵电动机电源短路造成的局部过热。
（2）通过近期6月28日～7月5日间8天内3次油色谱试验结果分析，总烃含量比较平稳，变化不大，主变压器故障发展不明显，建议主变压器继续跟踪运行，进一步判定。
（3）主变压器铁心多点接地能产生过热性故障，但不稳定的铁心多点接地（能用电容冲击法处理好）的故障通常只能引起油色谱中温过热性缺陷，即故障位置达不到700℃以上的温过热。由于该主变压器铁心、夹件接地未分别引出，不排除铁心和夹件间有短路、铁心片间短路的可能。
（4）不排除导电回路接触不良造成局部高温过热的可能，如有载分接开关动静触头间接触不良。
（5）据检修人员反应，检修期间在变压器本体油箱的加强筋上进行过电焊工作，如果直接在本体油箱上进行电焊工作，是完全可以引起油色谱目前类型的数据变化的，现场电焊位置需进一步确认。
3.现场检查结果
为了最终断定此原因，我们组织人员于7月6日赶到现场进行了检查，情况如下：
（1）在7月5日对该主变压器进行检查时，5号潜油泵由于处于停运状态，5号潜油泵并未检查。由于现场安装了智能化风冷控制系统，运行人员对潜油泵投退情况未做过记录，因此5号潜油泵何时停运、是否因故障而退出运行未有记录。5号潜油泵是否存在故障而引发色谱异常尚需确认。
（2）该主变压器在4月份检修期间进行过电焊，当时是将3个直径22mm的螺帽焊到油箱壁加强筋侧面，离油箱最近处超过60mm，电焊的高温在这种位置距离情况下应不足以引起油色谱异常。
（3）该变压器有载分接开关是MR公司MⅢ－500Y型，检修后仅进行过两次调档。查看检修期间试验数据，高压侧进行直流电阻测试时是在所有档位进行的，数据结果和出厂试验及历次预试数据基本一致，未发现异常，基本可以排除有载分接开关选择开关动静触头间接触不良的情况。
根据现场调查结果，制定了以下监督运行措施：
（1）从7月8日晚开始将5号潜油泵投入运行，目前运行的4号潜油泵暂时退出运行。每2天进行一次色谱数据分析，2～3个周期后将5号潜油泵停运。如果5号潜油泵运行期间总烃数据持续上升，则可基本判定色谱异常是由5号潜油泵引起的。
（2）有载分接开关固定档位运行，并控制该主变压器负荷保持在100MW以下，避免过负荷运行。
7月8日晚开始将该主变压器的5号潜油泵投入运行，按制定的计划进行跟踪分析。运行至11日将5号油泵停运，3天时间色谱总烃由原先的596μL/L，上升到683μL／L。11日下午将5号油泵停运后运行至20日，9天内色谱总烃基本保持不变，未再增长。从7月8日至20日，变压器运行状况基本一致，负荷波动很小，分接开关固定档位未调档，油温变化不大。根据跟踪监督情况，可以判断色谱异常是由5号潜油泵故障引起的。随后对5号潜油泵解体检查，可以看到潜油泵线圈存在烧损现象（见图1-1），更换了潜油泵，消除了缺陷。
图1-1 潜油泵线圈烧损
4.结论
本次缺陷的处理过程给我们如下启示：判断设备状态时要认真进行信息收集，信息收集是否全面、准确、及时对设备故障判断和查找有至关重要的作用。如本次缺陷处理中首次检查就漏检了一台潜油泵，而正是这台漏检的潜油泵存在缺陷；运行记录中应至少包括油温、绕组温度、负荷情况、分接档位、冷却系统投退记录等，这些信息平时可能用处并不大，但往往在故障查找时能起到决定性作用。
参考文献：
[1]. 国家电网公司运维检修部. 国家电网公司十八项电网重大反事故措施及编制说明[M]. 北京：中国电力出版社, 2012
[2]. 朱苗. 变压器油色谱分析及其故障判断研究[J]. 中国高新技术企业, 2015(14), 153-154
[3]. 安勇. 一起强油循环风冷变压器的冷却回路故障分析[J]. 电力安全技术, 2012(09), 40-41
论文作者:郭靖,王克胜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/19
标签：变压器论文; 油泵论文; 色谱论文; 铁心论文; 数据论文; 故障论文; 异常论文; 《电力设备》2017年第28期论文;