（内蒙古电力（有限）责任公司锡林郭勒超高压供电局 内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市 026000）
摘要：变压器有载开关油渗漏故障时有发生，而且由于有载调压操作产生的特征气体与变压器内部潜伏性故障中的放电故障特征气体相符，因此，时常在有载开关油渗漏至本体发生后，造成对变压器本体故障的误判断。变压器有载分接开关油渗漏导致变压器本体油中乙炔含量增长、超过注意值的现象时有发生，时常对判断设备缺陷带来困扰。通过对一起有载开关的渗漏故障进行检测、分析和处理，为解决有载分接开关渗漏故障提供参考。
关键词：变压器；载分接开关；故障
变压器作为变电站一次设备中最重要的设备之一，对电网的安全、稳定、可靠运行具有重要作用，相应的其故障的诊断分析对于找出故障点或发现潜在缺陷具有非常重要的意义。同时电力变压器故障诊断策略的分析对于变压器故障的发现过程具有很大的指导意义。变压器的故障诊断依赖于试验检测，试验过程中检测技术按是否检测运行设备分为带电和停电两个方面，其中红外热像检测、油中溶解气体分析、直流电阻测试及整体绝缘检测等运用较广泛，检测较为准确，并通过案例展现各检测技术的优势。
一、变压器故障诊断的意义
随着我国经济迅猛发展，科学技术持续进步，社会对电能数量、质量的要求与依赖也日益増加，同时设备故障造成的停电给人们的生产生活带来的影响也曰益増大。因此，供电可靠性已经成为人们衡量电力系统好坏的一个重要标准，如何及时和快速的处理故障也就成了追求的重要目标。目前，将＂供电可靠性＂这一指标强化，就是对社会要求的一种积极反应。作为电为系统中发电厂与电网、电网与用户之间重要中间环节的变电站，承担的任务越来越重要。面对变电站的设备故障，要求检修、试验人员能快速到达，按正确方法准确判别设备情况、故障性质等，及时制定处理措施，尽快恢复电力供电。变压器是电力系统最重要的一次设备之一，承担着电压的升降变换，功率传输和电力分配。因此，变压器的安全运行对整个电网的安全、可靠供电具有十分重要的意义，及时发现潜伏缺陷、迅速处理已发故障都是保证供电的必备措施。虽然电力行业对变压器有投运检测和定期维护，但由于变压器工作的环境、不可预见的各类自然灾害和外来破坏，故障的发生无法避免。提前发现隐患，及时诊断处理故障，减少变压器停机，提髙检修水平，加强电力变压器故障诊断技术的研究，对提髙检修人员的检测水平有重要意义，而有针对性的诊断策略能够提髙检修的正确性和快速性。目前，随着科学和生产技术的不断发展，电力设备自动化程度、集成化程度，生产技能的不断提升，电力设备的使用寿命得到大大提高。此外，电力企业对电力系统的检修也从按照时间周期和检修计划进行的方式到根据设备状态制定状态检修策略并逐步推广应用。合理的状态维修方式对设备运行单位和生产厂家都有重要的经济意义。同时，合理的状态维修方式对于故障的发现也有积极的作用。
二、有载分接开关故障分析
有载分接开关故障分析有裁分接开关生要由切换开关、分接选择器、储能机构、减速箱和电气控制部分等组成。在工作时，依靠在切换瞬间切入过渡电阻限制切换时的环流，由一个分接头切换过渡到另一个分接头完成，并依靠弹簧、储能机械达到快速切换，触头在切换过程中利用变压油来实现灭弧。切换开关在切换负载电流时产生的电弧会使油质劣化。因此必须装在单独的绝缘筒内，并与变压器油箱内的油隔离，采用各自完全独立的油系统。变压器油色谱分析是基于油中溶解气体类型与内部故障的对应关系，可以根据油中析出气体的组成和各种气体的含量判断变压器内部有无异常情况。正常情况下变压器油中很少出现乙炔气体，而乙炔气体是判断变压器内部放电性故障最有效的故障特征气体。绝缘油中产生乙炔气体有三种可能：在温度高于1000℃时，绝缘油分解产生的气体会导致局部放电，将绝缘油分解产生乙炔；可能是有载分接开关切换开关灭弧所产生的乙炔渗漏到主变压器本体绝缘油中。
三、案例分析某变压器故障
在对某变压器进行油色谱例行化验时，发现有乙炔存在，含量为0.32 μL/L。按照规程要求缩短试验周期加强油色谱跟踪监视，经过几次跟踪化验后发现其增长缓慢，随即对其按正常周期进行试验，对其进行油色谱例行化验时，发现乙炔又有所增加，含量为1.89 μL/L，随即缩短试验周期对其进行跟踪试验，发现乙炔又在逐渐增加。
1、故障分析。由于该主变乙炔在逐渐增加，怀疑主变本体有可能出现放电故障或者有载开关渗漏造成的。
（1）主变本体放电故障分析。由于怀疑本体可能存在放电故障，所以对该主变停运进行电气试验，以确定主变本体是否出现故障。该主变各项电气试验数据，见表。
通过以上表可以看出，该主变各项数据符合《输变电状态检修试验规程》所规定的各项指标，所以可以判断主变本体内部是良好的，无故障存在。
（2）有载开关渗漏故障分析。由于变压器有载分接开关在调压过程中产生电弧放电，有载分接开关中的油主要是起绝缘和灭弧作用，因此，油中主要特征气体为C2H2和H2，CH4和C2H4为次要特征气体。而且，变压器有载分接开关油中乙炔一般占总烃的60％～80％。有载分接开关油渗漏的特征可以从以下方面来进行分析。选择乙炔作为有载开关油渗漏的特征气体主要考虑两个方面的原因：①虽然有载开关油中的H2含量一般情况下比乙炔更高，但是由于H2的溶解系数小。在50℃时，H2在变压器油中的奥氏瓦尔特系数仅为0.06，而且H2的奥氏瓦尔特系数随着温度的升高而降低。变压器本体内的绝缘油在正常运行中也会产生一定量的H2，不容易发现其增长趋势，故不能作为特征气体。②其他烃类组分CH4、C2H4、C2H6，尽管它们溶解系数较大，但是由于在变压器本体中，绝缘油在正常运行情况下也会产生一定的数量，大多为几个到几十个μL/L的浓度。因此，由有载分接开关油渗漏所带来的增长可能不易被察觉。但是，正常运行的变压器，油中一般不含C2H2，所以由有载开关油渗漏而造成变压器本体油中C2H2的增长却表现的异常明显。
从表可以看出，C2H2增长的异常明显，H2含量也增长明显，但是，其他烃类组成CH4、C2H4、C2H6增长十分缓慢。如果变压器内部发生放电故障，这些CH4、C2H4、C2H6组成含量在高温放电作用下，也势必会发生稍微明显增长的趋势。但是从表1反映出增长缓慢的趋势。因此，更加确信变压器绝缘油C2H2含量的增加，是由有载分接开关渗漏油所致的。
2、变压器故障确定，对该主变进行有载分接开关吊芯检查。通过吊芯检查，发现油箱绝缘筒上法兰与变压器本体连接处，周圈渗漏，密封圈绝缘老化密封不良，随即由厂家更换了该密封胶垫，并更换分接开关油箱中的变压器油，对变压器本体油真空脱气处理，运行后色谱跟踪分析正常。
由于有载分接开关渗漏油的特征气体与变压器内部放电故障产生的特征气体十分相似，都是C2H2、H2占主要成分。因此，在进行变压器故障判断时应该慎重考虑和分析。通过采用电气试验方法和DGA相结合的方法，相互印证，相互辅助，最终确定了变压器故障。由此看出，任何一种故障诊断技术都有其自身的局限性，并有着各自的适用范围，单单采用一种方法判断易导致判断失误。所以，在诊断故障的时候，一定要根据设备的实际情况，注重用电气试验和DGA两种方法的相互配合验证，方可提高故障诊断的准确性。
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论文作者:冯和
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/14
标签：变压器论文; 故障论文; 乙炔论文; 本体论文; 气体论文; 设备论文; 色谱论文; 《河南电力》2018年18期论文;