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摘要：本文主要阐述某变电站35kV2号所变油中氢气超标的原因，从发现色谱分析数据异常，到追踪分析和处理故障的经过，利用特征气体法、三比值法及产气速率等相关分析方法来判断故障性质及危害，并提出分析意见和防范措施，阐明色谱分析在诊断变压器故障和监督故障变化工作中的重要意义。
关键词：变压器；色谱分析；事故分析；事故处理；防范措施
一、前言
电力变压器是电网结构中的主设备，保证变压器安全稳定运行，除了选用制造工艺优良、产品质量过关的变压器之外，关键是要提高变压器的维护和检修水平。气相色谱法是检测充油设备存在潜伏性故障的重要方法。本文主要介绍通过色谱分析发现某变电站35kV2号所变存在的故障过程，故障性质诊断方法及处理措施。
二、故障实例
某变电站35kV2号所变，型号为S11-315/35，生产日期为2016年4月，投运日期为2016年12月26日。在2016年12月和2017年1月对 2号所变进行了24h、4天、10天、30天的色谱跟踪监测，发现所变油色谱数据，氢气有明显增长趋势且超过注意值。通过计算绝对产气速率、三比值，分析特征气体，综合分析判断该所变内部存在局部放电故障。2017年2月28日对该所变进行诊断性试验，耐压试验未通过，其他试验数据无异常。对所变进行吊罩检查，发现分接开关引线绝缘存在黑色放电点，更换引线绝缘后，对绝缘油进行真空滤油，最终油色谱试验数据正常。
三、事故分析
3.1 油色谱分析
2017年1月6日，试验人员对2号所变进行油色谱检测时，发现氢气增长快速，氢气含量上升到320.67uL/L，已超过注意值，同时甲烷含量也不断增长。后续多次取样跟踪复测，油中溶解气体色谱试验数据如表1所示。氢气含量变化趋势图如图1。
表1 某变电站35kV2号所变油中溶解气体色谱试验数据（单位：uL/L）
图1 氢气含量变化趋势图
计算2017年1月16日至1月26日，氢气绝对产气速率为56.04mL/d。DL/T 722-2014《变压器油中溶解气体分析判断导则》中规定变压器油中氢气绝对产气速率的注意值为10mL/d，该所变氢气增长速度快速，已超过注意值的5.6倍，说明设备内部存在故障。
故障判断:
（1）通过IEC三比值法分析见表2。
表2 IEC三比值法
IEC三比值查故障类型见表3，判断故障类型区域为PD，故障类型为局部放电。
表3 IEC三比值查故障类型表
（2）采用改良的三比值法的分析结果见表4，其编码为010，故障类型为局部放电。
表4 改良三比值法
判断是否涉及变压器内部的固体绝缘材料：固体绝缘的正常老化过与故障情况下的劣化分解，表现在油中CO和CO2的含量上，计算CO2增量/CO增量的比值，两次计算结果均小于3，且主要特征气体为氢气和甲烷，乙烯比例小，故判断故障涉及固体绝缘材料。
综上所述，该所变存在局部放电故障，且涉及固体绝缘材料，可能为高湿、气隙、毛刺、漆瘤、杂质等所引起的低能量密度的放电。
四、事故处理
2017年2月28日，试验人员对2号所变进行停电检查，开展诊断性试验。交流耐压试验电压升至45kV时，出现闪络，试验未通过。对所变进行吊罩检查，发现分接开关引线绝缘存在黑色放电点，放电点如图2所示。进一步检查分析，变压器分接开关抽头引线间的绝缘破损，绝缘薄弱，在运行工作电压下产生局部放电，导致绝缘油中溶解气体组分发生变化。处理过程：更换引线绝缘，对变压器绝缘油进行真空滤油，最终油色谱试验数据正常。
图2 吊罩后发现的放电点位置
五、防范措施
1、油中溶解气体色谱分析对设备内部存在的潜伏性故障反应灵敏，加强油务监督，能准确判断故障严重程度及发展趋势，结合诊断性试验及设备解体检查等方式可确定故障性质和部位。
2、新变压器在投产试运行期间，要高度重视绝缘油中溶解气体含量的色谱分析项目。对有异常的分析结果进行故障判断时，用产气速率法和三比值法更能反应设备的真实情况。
六、结束语
在设备日常维护检查过程中，利用气相色谱法进行绝缘油中溶解气体含量分析，对于早期预报与判断故障性质、部位、严重程度以及采取处理措施都具有重要作用。结合现场实际、电气试验结果、设备运行状况及相关设备情况进行分析，持续跟踪、研究试验数据变化趋势，才能更加确切地判断故障，排除故障，保证电网的安全可靠运行。
参考文献
［1］《变压器油及相关故障诊断处理技术》，中国电力出版社.
［2］《油务化验》，中国电力出版社.
作者简介
李一梅：女，国网哈密供电公司变电检修室，从事油务化验工作。
论文作者:李一梅,齐光豪,苏晓康,张旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：故障论文; 色谱论文; 氢气论文; 比值论文; 变压器论文; 气体论文; 引线论文; 《电力设备》2018年第20期论文;