摘要：本文例通过介绍一次35kV变压器检修后投入运行后，发现本体油色谱异常，围绕异常现象开展相应试验，对变压器故障部位查找分析的过程、指导检修工作开展的实例，希望能给读者以借鉴，以便提高检修工艺、效率与质量。
关键词：变压器；低温过热；试验分析；故障位置；缺陷处理
中图分类号：TM407 文献标识码：B
引言
随着这几年精益化管理工作开展，对设备维护要求日渐提高，检测专业正确把握设备状态，准确找到缺陷部位，针对故障位置指导检修工作开展，对检测专业有越来越高的要求，特别结合各类检测数据的综合分析，明确设备故障具体部位，指导检修工作开展、提高效率、减少停电时间、减小检修工作量有积极意义。本案例在35kV变压器发现本体色谱异常后，通过开展带电检测、停电试验，对数据进行全面分析，最终确定故障部位，用最少的时间、最小的工作量消除了缺陷，使变压器顺利投运，确保了安全运行、可靠供电，希望通过此案例，能给读者相应的借鉴经验。
1故障实例
1.1情况简介：
某公司某站35kV 1号主变：型号为SZ9-6300/35、结线组别为YNd11、户外式、绝缘水平LI200AC85/LI75AC35、2006年2月制造，2007年9月19日投入运行，该变压器投运以来运行状况良好，历年停电测试数据正常。2015年按要求进行了吊罩大修，在试验合格后投入运行。
投运后分别于2015年11月29日、2015年12月28日、2016年2月16日进行了该35kV变压器本体油色谱跟踪试验，各项气体特征正常。
2016年5月11日再次进行该35kV变压器本体油色谱跟踪试验，发现各项特征气体均出现了明显增长，其中乙炔、乙烯、总烃涨幅最为明显，乙炔为19ul/l，乙烯为1400ul/l，总烃大于2200ul/l（数据见表1），三比值法计算后编码组合为020，表明变压器内部可能存在150~300℃低温过热故障，参考实例为分接开关接触不良、引线夹件螺丝松动、接头焊接不良、涡流引起铜过热、铁芯多点接地、层间绝缘不良等，必须进行进一步检查分析。
表1
1.2 色谱数据分析：
色谱数据表明变压器内部可能存在分接开关接触不良、引线夹件螺丝松动、接头焊接不良、涡流引起铜过热、铁芯多点接地、层间绝缘不良等缺陷，但该变压器在半年前曾处理过有载分接开关接触不良缺陷，对高压侧所以有载分接开关接头均进行过处理，对线夹螺丝也进行过紧固，并通过了直流电阻试验，因此高压侧分接开关接触不良、引线夹件螺丝松动或接头焊接不良的可能性较小。
在上次吊芯过程中，也检查过变压器铁芯绝缘，曾发现过绝缘降低的情况，当日对引起铁芯绝缘下降的部位进行了垫绝缘纸板处理，在其后的绝缘试验、耐压试验以及对本体油色谱分析中均表现为正常，这表明当日变压器铁芯处理达到要求，除非当日处理部位运行中再次发生变形，引起铁芯变化接地，这一可能性也较小。
从历年色谱检测数据来看，该变压器本体数据均为正常，在2015年11月处理有载分接开关故障投运三个月中，色谱数据也正常，说明低温过热发生应在三个月后到这半年之间，可能是某种因素在运行中发生变化，导致发生低温过热。调阅运行记录，发现在4月8日、4月23日该站10kV XX线发生两次故障，这对该变压器造成了冲击，可能因这两次冲击改变了变压器内部结构，导致发生低温过热。因此进一步对变压器导流回路的检测以及对铁芯的检测是有必要的。
1.3 现场检查：
因色谱数据增长很大，担心内部缺陷进一步恶化，第二日即5月12日立即对该变压器进行停电检测，以便明确下一步的维修工作。如上分析，当日检测讲变压器导电回路检测、铁芯检测列为重点。因该变压器外部无铁芯引出，在外部不易实施铁芯绝缘测试，所以制定了进行低压空载损耗、绕组直流电阻、本体绝缘电阻、变比试验项目。通过现场试验表明，变压器低压空载损耗与在2015年11月检修后数据无较大偏差，数据合格，说明变压器未发生铁芯多点接地、也未发生铁芯变形漏磁，不应该造成涡流。对变压器高压侧直流电阻测试，数据与上次检修后也无较大变化，说明高压侧导流回路正常。在测试低压侧绕组直流电阻时，发现三相测试数据不平衡，不平衡率已达3.86%（详情见表2），超过标准，说明问题出在变压器10kV低压侧导电回路上。
低压侧缺陷数据与维修后的数据换算到同一温度比较，可以看到AB相、BC相数据出现了明显增长，同时通过AB相、BC相与上次增长的情况看，两项数据均比以前同样温度下增长了4.8%，而CA相数据增长不明显，只达到了0.9%。结合之前的判断，低压侧线圈出现问题的可能性较小，而CA相数据又是正确的，加之低压侧线圈为三角形接法，通过CA相数据与上次比较变化不大的情况，可以肯定所以低压线圈未出现线圈内部故障变形，未出现焊点脱落等情况。又因为CA相数据正常，可以肯定线圈从低压侧A相、C相套管引出环节也未发生螺丝松动等引起低温过热的可能。通过分析可以肯定低压侧B相套管引出部分出现了接触不良，引起了直阻较大变化，而且这个故障接触点不在B相回路与其他线圈焊接点部分，只可能出现在B相套管与B相引出导线的连接间，如该变压器低压侧下部连接。于是立即对变压器放油至套管下部，打开B相套管进行检查，发现该套管导电连杆与内部接线有松动迹象，于是对其进行紧固，后测试直阻，其测试结果正常，与上次检修后投运数据比无变化。之后对低压侧另外两相也进行了检查，未发现异常，最终确定了问题只出在低压侧B相套管下部连接处。在其后按照检修工艺要求进行了绝缘油处理，进行了相应试验，均合格后投入运行，之后进行了多次本体油色谱跟踪试验，均正常。之后又进行了带电超声波局部放电检测，也未发现异常，证明该故障确已消除。
表2 原因分析
对于变压器低压侧B相套管下部引线为什么会松动，我方展开了调查。查找上次该变压器检修标准作业卡，显示在吊芯回装前，已安排专人对低压侧10kV套管进行了紧固检查，回装后套管连接应处于正常状态，之后的直流电阻测试也说明当时B相套管底部连接正常。在询问检修负责人，对于变压器排气工作具体流程时，负责人提到，在进行变压器耐压工作前，为确保气体已排尽又进行了一次排气工作。因低压侧套管结构原因，套管顶部无专用的排气口，排气必须松动导电杆上的瓷套夹紧螺丝（结构见图），由于导电杆下部与引线通过另外三个螺母紧固，其中靠近瓷套的两个螺母夹紧引线，最下面的螺母起到防止松动的作用，在12日发现松动的螺母正好在夹紧引线的螺母之间，防松动螺母连接还很紧密。这个部位松动与排气工作不无关系，为了排气，需使瓷套夹紧螺丝松动或事后进行紧固，这个过程应并紧瓷套上部的两颗固定螺母，但实际操作难免不发生一点移动，这将造成导电杆随之转动，从图中可以看到，下部在靠近瓷套的螺母上有两个与瓷套连接的止钉，当导电杆转动的时候，瓷套和有止钉的螺母不能转动，这就造成了导电杆与有止钉的螺母相对运动，从而退丝，造成导电杆与引线松动，这一分析结果与发现故障时情况相符。但在投运后前三个月带电取样油样，进行本体色谱检测，其数据未见异常，这说明当日排气引起的松动量应当很小，还不足以产生足够高的温度，形成色谱异常。但在4月8日、4月23日该站10kV XX线发生两次故障，造成电流冲击，使本已有所松动的B相套管底部连接因震动进一步松动，造成接头低温过热，使油中各特征气体增长。此类因外部冲击形成的螺母松动缺陷，在近两年检修工作中也已出现两起，一次发生在220kV主变低压侧内部引线连接处，一次发生站110kV主变低压侧内部引线连接处，缺陷都表现为低压侧连接螺栓松动，从运行记录上看，均遭受过低压故障电流冲击。综上所述，变压器在日常运行中的自然震动或外部冲击因素引起的震动都可能引起连接螺栓松动，从而造成直阻增大，形成低温过热，最终引起油色谱数据异常。
3结束语
从本次故障的判断可以总结一些经验，以便提供借鉴。
1.为了有效的避免类似问题的发生，需从以下几方面进行提高：
1.1 需进一步强调班组检修人员的现场检修工艺，对于主变类设备应严格按照DLT 573-2010 电力变压器检修导则进行。对于因外部动作可能引起内部产生异常的检修步骤，在检修后应给与进一步检测和查证。
1.2 在生产运行中，必须加强例性试验及状态检修工作，对于变压器遭受冲击后，要状态检修要求及时进行停电例行试验，重视各种参数变化，如直流电阻测试数据发生变化，应结合设备内部结构特点、设备运行情况以及外部因素综合判断、处理。
1.3 设备检修完成后应加强被检修设备的日常巡视及监视工作、特别对于本体油色谱检测，应及时进行，掌握设备工作状况。如发现异常，在条件允许的情况下可适当提高油样等关键监测数据的跟踪频率。
2.在发现设备异常后，应充分考虑多种信息，特别对于信息表现出来的共性，查出的不同点，均应仔细思考，这有助于较准确的判断了缺陷位置，提出有针对性的方案，节约检修成本、检修时间，提高了检修效率，这次检修从色谱异常数据开始，就有针对针对性的结合上次检修信息，进行分析判断，选定停电检测项目。在检测中发现直流电阻不合格后，及时分析数据，排除了不可能引起异常的部位，同时根据设备结构特点，结合数据的变化，在第一时间找到了故障点，为检修工作带来了方便，指导了检修工作开展，及时顺利消除了故障，确保了设备运行可靠。因此，电力设备缺陷分析，应重视各种信息，从多方面、多角度考虑，这样能准确发现故障点，为检修工作提供有针对性和有效性指导，降低检修成本，节约施工时间，提高工作效率。
参考文献：
[1]输变电设备状态检修试验规程 Q/GDW 1168-2013
[2]变压器油中溶解气体分析和判断导则 GB/T 7252-2014
[3]电力变压器检修导则 DL/T 573-2010
作者简介：
王伟 1994年参加工作，电气试验技师、电力工程技术工程师，长期从事变电检修工作，有较高的分析能力、故障处理能力。
论文作者:王伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：变压器论文; 色谱论文; 低压论文; 数据论文; 套管论文; 故障论文; 螺母论文; 《电力设备》2018年第24期论文;