（1国网新疆电力公司电力科学研究院 乌鲁木齐 830011；2新疆电力设计院 乌鲁木齐 830001）
摘要：随着新疆750kV电网升压联网运行，某厂生产的750kV高压电抗器油中出现微量乙炔或乙炔含量超过了注意值，对此类存在家族性缺陷的设备如何防范，成了运行中必须面对的首要问题。
关键词：高压电抗器；绝缘油；故障诊断；气相色谱分析
前言
随着新疆750kV电网升压联网运行，750kV高压电抗器油中相继出现微量乙炔或乙炔含量超过注意值的现象，目前已有20多台750kV高压电抗器油中含有乙炔成分，其中10多台乙炔超过注意值，出现异常的设备均为同一厂家生产。结合部分高压电抗器投运、现场及返厂吊罩检查情况，分析出现故障的原因。
1 故障案例
1.1 新设备缺陷
2010年10月升压投运后，某厂生产的750kV高压电抗器油中开始出现乙炔组分，并且含量在不断增加。表1、2为部分750kV高压电抗器的色谱数据。
表1 750kV 哈吐一线B相高抗色谱分析数据
表2 750kV 哈吐一线C相高抗色谱分析数据
1.2 运行设备故障突变
2011年7月24日 11时，750kV哈吐一线电抗器C相在线色谱仪报警，各特征气体含量有明显的突增，且严重超过注意值。立即取样进行离线色谱分析，试验数据见表3。根据特征气体的突增现象及绝对产气速率严重超标判断，750kV哈吐一线C相高压电抗器内部存在电弧放电故障，建议此设备立刻退出运行。
表3 750kV 哈吐一线C相高抗色谱分析数据
2 故障诊断
2.1 利用绝对产气速率计算法判断设备有无故障，如下表所示。
通过上表计算得出各特征气体的绝对产气速率均严重超过了注意值，由此可以初步判断设备内部存在潜伏性故障。
2.2 利用特征气体法判断设备故障类型
通常情况下，当充油设备设备内部存在潜伏性故障时，故障性质可以区分为热性故障和电性故障两大类。
1）特征气体判断法
当设备存在过热故障时，会产生甲烷和乙烯两个特征气体，二者之和占总烃的80%以上，其次是氢气和乙烷。而且随着故障点温度的升高，乙烯所占的比例将增加。哈吐一线C相高压电抗器甲烷和乙烯占总烃54.87%，可以初步判断该设备内部存在过热性故障。同时设备内产生大量的乙炔和氢气成份。根据试验数据分析，故障性质接近电弧放电。
2）三比值法验证故障性质
乙炔/乙烯 = 2308.92 / 2394.03 = 0.96 ≈ 1
甲烷/氢气 = 695.16 / 7238.97 = 0.096 ≈ 0.1
乙烯/乙烷 = 2394.03 / 231.60 = 12.67 ≈ 13
根据编码规则，得出三比值编码为：102，相对应的故障性质为高能量放电。
2.3 判断故障是否涉及固体绝缘
比值CO2／CO=1231.6/195.16=6.3，判断故障未涉及固体绝缘。
根据以上各方面综合分析诊断，基本可以判断750kV哈吐一线C相电抗器内部存在过热及放电故障（可能是电弧放电），但是故障未涉及固体绝缘，建议立即停运。
3 设备返厂吊罩处理
750kV哈吐一线C相电抗器停运后于2011年8月12日至13日在高压车间进行解体检查，结果如下：①钟罩油箱上下沿连接处螺孔内外侧方钢上有多处发黑，多分布在箱沿螺孔内侧方钢上；②芯柱地屏接地线脱落在油箱底部边沿，其中一段有明显烧痕；③大饼与上铁轭铁芯间多块大理石间隙垫破碎；④铁芯饼与绝缘垫木间多块纸板上有电弧烧灼产生的缝隙；芯柱地屏处接地线烧断。
4 结论
乌吐哈联网工程投运后，厂家对该批电抗器进行现场改造时，为防止铁芯震动过大对顶部压紧螺母加压，从出厂规定值95吨加至155吨，致使大理石气隙垫破碎，导致铁芯压紧状态变松弛。同时将顶部压紧叠簧堆叠方向和数量进行改变，改变了叠簧行程及压紧力。双重因素叠加作业，器身震动、磨损下芯柱地屏从接线桩处脱落，芯柱地屏高电位悬浮对脱落接地线低电位放电，造成衬垫木发生偏移，绝缘螺母脱落。因此，该批次电抗器存在家族性缺陷。
5 建议
5.1在以后的设备招标中，对此类在设计及生产工艺上存在家族性缺陷的设备应禁止入围，从源头上保证设备的质量。
5.2 对运行的异常设备，应充分发挥技术监督体系的作用，制定具体的油色谱取样测试计划，并严格按制定的计划开展离线色谱跟踪工作，确保随时掌握异常设备的运行状态。
5.3 对存在缺陷的在线色谱仪及时进行消缺，保证其功能正常完备；通过实时监测设备内部故障气体的变化，及时发现设备内突发性潜伏故障，防止设备烧毁或爆炸。
参考文献：
[1]变压器油中溶解气体分析和判断导则 DL/T722-2014 中国电力出版社
[2]郭清海.变压器故障案例分析与检测.2009年 中国电力出版社
[3]陈启卷.电气设备及系统.2006年 中国电力出版社
论文作者:赵举1,张鸿英2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/18
标签：故障论文; 设备论文; 乙炔论文; 电抗器论文; 色谱论文; 高压论文; 气体论文; 《电力设备》2017年第24期论文;