摘要：科技在快速的发展，社会在不断地进步，针对220kV启动备用电压器油氢气、总烃及乙炔超标现象进行原因分析，介绍处理变压器异常的试验过程，以及变压器放油检查、吊罩检查和缺陷处理的情况，为今后变压器运行中类似问题的处理提供借鉴。
关键词：启备变压器：绝缘油色谱分析：缺陷处理
引言
220ｋＶ终端变压器直接面向用户端，及时发现并快速定位及处理其内部故障对于安全生产十分重要。油色谱分析作为评估变压器运行状态的有效方式，已有几十年的运行经验。将油色谱和电气试验结合起来进行变压器故障分析能准确快速定位故障，为吊芯检查提供指导。
1变压器油色谱超标原因分析
油色谱试验结果三比值编码是202，根据三比值结果判断设备内部存在低能量放电。特征组分气体乙炔含量严重超出注意值，总烃中乙炔和乙烯体积分数增长较为明显，氢气体积分数也有增长，但明显小于乙炔增长速率，综合分析，怀疑启备变内部可能存在火花放电。判断导则比值CzH2/H2>2认为是有载向本体油箱渗漏造成，此次试验CzHz/H：是0.70，不满足该判据。鉴于其他特征气体增长相比乙炔不显著，CzHzlHz异常增长，且有载开关油室气体含量和切换次数和产生污染的方式（通过油或气）有关，CzH2/H2也不一定大于2，因此判断为有载开关渗漏可能性较大。CO，CO：体积分数变化很小，分析认为启备变内部缺陷没有涉及固体绝缘，即故障点没有位于绕组绝缘内部。启备变本体内部乙烯含量并不太高，基本排除电回路内部过热可能。综上所述，启备变有载分接开关在切换过程中会产生火花放电，有载开关油室向本体渗漏可能性较大，造成2号启备变本体色谱出现异常。
2变压器检查情况
2.1油样跟踪取样
为进一步确认油色谱异常，２０１６年５月１１日下午，对该变压器本体油样进行复样检测，其结果与上午的跟踪试验结果基本一致，但相比于２０１６年２月１６日油样跟踪结果，各项特征气体均出现了较大增长，其中Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４、总烃涨幅明显，Ｃ２Ｈ２为１９μＬ／Ｌ，Ｃ２Ｈ４为１ ４００μＬ／Ｌ，总烃为２ ２００μＬ／Ｌ，三比值为０２０，指示内部可能存在低温过热故障，与螺丝松动、铁芯多点接地等有关。
2.2试验室检测
对金属异物进行材质及显微镜检测分析，异物表面粗糙、粗细不均、易折断，判断异物材质为钢铁材质，具有磁性，非不锈钢材料。继而对被检物品（金属异物）进行了背散射电子成像分析和能谱分析。能谱分析被检物材质共分为三类。第一类：主要元素为铁元素占比97%，分析为样品真实成分；第二类主要元素为铁元素占比83%，氧元素占比14%，分析为样品氧化所致；第三类钛元素占比33%，碳元素占比33%，氧元素占比22%，钙元素占比6%，铁元素占比2%，分析为污染物。
2.3停电试验及检查情况
11月25日对有载开关进行了吊检，现场检查未发现接触不良及过渡电阻异常情况，将有载开关油室油全部放出，利用启备变本体与有载开关油室的压差进行检查，未发现启备变本体油向有载渗漏情况，将启备变本体油枕上方施加0.03MPa压力，未发现有载开关油室有渗漏情况，因此排除了有载开关油室渗漏导致启备变本体乙炔含量严重超标的可能。对启备变进行直流电阻、绕组连同套管的介损及电容量测试、铁心绝缘电阻测试，与初始值比较均未发现异常，排除绕组电回路接触不良导致特征气体异常可能，同时佐证了铁心不存在多点接地情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆11月26日对启备变进行频响法绕组变形、阻抗法绕组变形测试，测试结果均未发现异常，数据纵、横比偏差均在规程要求偏差范围内，排除了绕组存在变形的可能。同时进行局部放电测试，加压方式采用低压侧励磁，高、中侧中性点直接接地，从高压套管取信号的方式，分接开关处于1分接位置，环境背景在50-v60pC，1.5Cm}电压下，高压侧三相局部放电量均小于200pC，远小于标准要求的500pC，试验前后启备变本体油样乙炔体积分数无明显增长，试验表明变压器内部放电故障不具有连续性。综合以上检查情况，判断启备变内部可能存在不连续的火花放电。11月27日对启备变进行吊罩检查，排净变压器本体绝缘油，拆除启备变所有附件，吊开启备变大罩，检查温度计座套、穿心螺杆、绕组压钉、铁心接地线与硅钢片的连接排均无放电痕迹，油箱底部无金属粉末或异物，检查发现有载开关分接选择器极性转换触头三相动静触头正常接触位置没有放电痕迹。
2.4吊芯检查和缺陷处理
吊芯后，对变压器各侧绕组引出线连接处、绕组匝间绝缘、铁芯、有载分接开关进行了仔细检查。1）有载分接开关螺丝松动吊芯检查过程中，发现有载调压开关Ａ４分接头松动，对其进行了拆解检查、打磨、回装紧固处理。之后，对整个有载开关连接螺丝均进行了紧固检查。2）铁芯移位与铁轭绝缘距离不足测量铁芯绝缘时，发现铁芯对铁轭有放电现象。经检查，该变压器铁芯出厂叠放不规整，部分外层硅钢片突出变形，与铁轭接触，造成接地。铁芯变形接地，构成了铁芯多点接地，铁芯环流引起变压器铁芯过热，局部过热的长期作用加速变压器油分解。对此，需重新解体变压器叠放硅钢片，由于现场大修无法实施，因此现场对绝缘低部位进行垫绝缘纸板处理。3）低压侧Ｂ相导电杆连接松动分析表２数据，认为Ｂ相电阻可能有较大变化，于是对Ｂ相进行检查。检查发现导电连杆与内部接线有松动迹象，对其紧固后测试直阻正常，与历史数据相符。后经调查获知，在２０１５年４月８日和４月２３日该站１０ｋＶ某线发生了２次接地故障，变压器内部形成的巨大电动力造成Ｂ相内部接线震动变松，引起接头发热。正确处理上述缺陷后，对变压器进行滤油处理，然后对变压器进行绝缘电阻、介质损耗、电容量、直流电阻测量，高／低压连同中性点的外施工频耐压试验，耐压后油样及投运后２４ｈ、４８ｈ油样跟踪试验，试验结果均合格，投运后变压器运行正常。
2.5措施及建议
建议加强对大型油浸式变压器油化跟踪试验，在理性取样过程中，检查开关极性触头是否动作过。如果极性触头动作过，增加一次本体取样，检查变压器本体内部乙炔含量是否存在异常增长：如果无异常，说明开关极性触头动作时的恢复电压在正常范围，可继续安全运行。带有载分接开关的变压器本体内乙炔含量异常增长，首先考虑与该缺陷相同，考虑加装电位电阻解决。
结语
通过此次故障处理，可得出以下结论：油色谱分析能发现变压器早期、潜在的故障，具有灵敏、可靠的特性。分析故障时，应把高压试验和色谱试验及变压器运行工况联系起来综合考虑，最终确定问题所在。吊芯检查过程应逐一检查变压器的导电和绝缘部分，发现缺陷后应综合讨论后选取最优处理方案。变压器运维应按规程规定周期严格执行，尤其对受到短路电流冲击的变压器，应加强巡视和油色谱的跟踪。
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论文作者:陈天乐,赵川江,张博,陈峻峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/22
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