一起主变内部故障的油色谱分析案例论文_姚振,杨丹丹

(国网新疆电力公司和田供电公司 新疆和田 848000)

摘要:文章主要介绍了新疆某35千伏变电站1号变压器铁芯与夹件因安装制造工艺问题,铁芯与夹件接触,造成铁芯多点接地,产生涡流,接触点过热导致总烃产气率上升。处理后进行了进一步的跟踪试验,表明了油色谱试验的重要性。

关键词:变压器;油色谱;三比值法;吊芯;夹件

引言

变压器的安全可靠运行是电力系统安全运行的重要条件之一,需要尽量可能的最大限度的降低变压器的故障和事故发生的次数。电力系统的安全稳定运行是社会发展的重要基础,因此针对部分设备的异常状态需要进行及时处理来降低事故的发生率。变电压器油色谱分析试验主要针对在变压器不停电的情况下,对变压器内部的一些潜伏性故障进行诊断,经验结果证明,变压器油色谱试验是一种有效的检测手段,油中气体的各种成分含量和故障性质及程度密切相关。

1、油色谱异常试验数据

2015年10月2日,新疆某35千伏变电站增容改造后,35千伏1号主变投运后,检修维护单位根据主变投运后取样标准于4天、10天、30天油色谱分析周期试验,在10月23日发现总烃产气率上升大于10%/月,随后在10月29日、11月2日、11月4日再次跟踪分析发现总烃产气率还在上升,为确保取样分析结果正确,检修维护单位在11月13日分别取了2份油样,一份送至某供电公司协助做油样,经油样化验,某供电公司试验数据与检修维护单位所做油样试验结果一致。

2 油色谱异常数据分析

2.1变压器油中气体与故障的联系

油和纸是充油电力变压器的主要绝缘材料,正常运行中变压器中的溶解气体组分主要是氧气、氮气,也会含有少量的特征性气体。油中气体的产生原理和绝缘材料的性能和各种因素有关,变压器油中的气体主要来自变压器油的劣化和固体绝缘材料的分解,而变压器故障时会加剧特征气体的产生,因此可以根据各种特征气体的含量来确定是不是有潜伏性故障.

2.2 改良的三比值法

通过大量的研究证明,充油电气设备的故障诊断也不能只依赖于油中溶解气体的组分含量,还应取决于气体的相对含量;通过绝缘油的热力学研究证明,随着故障油温度的升高,变压器油裂解产生的烃类气体按照CH4-C2H6-C2H4-C2H2的顺利推移,并且H2是低温时由局部放电的例子碰撞游离所产生,基于上述观点,产生以CH4/H2,C2H6/CH4,C2H4/C2H6,C2H2/C2H4的比值为基础的四比值法,由于在四比值法中C2H6/CH4的比值只能有限的反应热分解的温度范围,于是ICE将其删去而推荐采用三比值法。随后,在人们大量应用三比值法的基础上,ICE对与编码相应的比值范围,编码组合机故障类别做了改良,得到目前推荐应用的改良三比值法。

因此三比值法的原理是:根据充油电气设备内油、绝缘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5中特征气体中选取两种溶解度和扩散系数相近的气体组成三对比值,以不同编码表示。

以12月22日的试验数据为例,利用三比值法对其故障进行判断:

(1) C2H2/C2H4=0.23/271.26=0.00085,比值范围的编码为:0;

(2) CH4/H2=165.8/104.3=1.59,比值范围的编码为:2;

(3) C2H4/C2H6=271.26/51.26=5.3,比值范围的编码为:2;

通过三比值计算编码为022,初步判断其故障性质为涡流局部过热、铁芯多点接地。

3 吊芯处理后情况

经吊芯检查发现35千伏变电站1号主变铁芯与夹件因安装制造工艺问题,铁芯与夹件接触,造成铁芯多点接地,产生涡流,接触点过热导致总烃产气率上升。铁芯与夹件接触原因为安装时造成铁芯固定螺栓未完全紧固,在运输过程中铁芯螺栓脱落,铁芯位移造成与夹件接触,最终在运行过程中因铁芯多点接地,产生涡流放电造成主变本体内总烃超标。

4 预防措施

4.1加强电气设备的绝缘监督,定期做好电气预防性试验,主变压器油分析周期。

4.2 针对新投运的变压器,最好委派检修人员入厂监造。

4.3加强变压器铁芯接地电阻的测量管理,定期做好测量试验,防止铁芯多点接地。

4.4 针对新投运的变压器,在现场条件许可的条件下,尽可能的对变压器进行吊芯检查。

5 结束语

通过本次变压器油色谱跟踪分析,表明带电检测手段的重要性,同时也向电力行业工作者提供更多的参考依据。在此建议各使用单位,在变压器运行过程中,应加强带电检测手段,严格按照规定周期开展各项试验,避免类似事件发生。

参考文献

[1]GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》

[2]电力行业油、气分析检验人考核委员会,国电电力公司热工研究院1996年出版《电力用油(气)》

[3]DL/T722-2000《导则》

论文作者:姚振,杨丹丹

论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期

论文发表时间:2017/11/4

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