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摘要：电力变压器是电力系统中电能传输与分配的的重要设备之一，它的安全稳定运行十分重要。正确地分析色谱并辅以局部放电试验等其他手段，来准确判断变压器的内部故障，并及时正确地处理故障，才能确保变压器的安全运行。根据多年主变运行检修的经验，笔者认为主变本体油中的乙炔不一定是由主变内部故障引起的。本文介绍的主变本体出现乙炔案例正是由于主变有载开关油箱密封不严引起的，并就此问题展开详细论述。
关键词：主变；乙炔超标；有载开关；处理
0 引言
变压器油中溶解气体色谱分析技术是目前电力行业诊断油浸变压器故障的有效方法之一。由于其具有不需要停电、判断故障准确率高的特点，电力预防性试验将其排在首要位置，在电力系统中得到广泛运用。然而在运用溶解气体色谱分析技术判断变压器故障时，往往需要根据设备实际运行情况进行分析判断。笔者通过对110kV三屯站#2主变的色谱分析和诊断，对绝缘油中乙炔含量异常增长的情况进行了综合分析，最终正确地诊断出变压器有载开关渗漏故障并作检修处理。
1 设备运行概况
110kV三屯站#2主变于 2006年07月出厂，于2007年9月投运，直至2012年5月9日前未发生过重大及紧急缺陷，也没有超额定容量运行。2012年5月31日试验人员对110kV三屯站#2主变本体变压器油进行定期色谱分析，试验结果显示主变本体油样乙炔含量为7.93μL/L，已超过DL/T 722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》[1]中110kV主变油中溶解气体色谱分析乙炔5μL/L的注意值，属重大缺陷。到2012年6月5日，乙炔含量达到最大值8.7μL/L。
2 缺陷分析
2.1 色谱数据分析
#2主变在2012年5月9日前，油色谱试验数据一直正常。在2012年5月31日油色谱试验时，乙炔含量为7.93μL/L。随后检修人员对#2主变本体乙炔含量进行定期跟踪，数据见表1。
变压器内部故障一般分放电性故障和过热性故障两大类。为了确定故障类型及性质，按导则DL/T 722-2014中的三比值法对表1中2011年5月31日的色谱数据进行计算，其编码组合数为1、0、2，故障类型及性质为低能量放电，可能是以下三种中的一种：1、引线对电位未固定的部件之间连续火花放电；2、分接抽头引线和油隙闪络；3、不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位之间的火花放电。
2.2 高压试验和油分析
为了确定#2主变内部是否存在局部放电现象，并找到局部放电点的确切位置，2012年6月4日对该主变进行局部放电测试，结果未发现变压器内部存在放电现象。主变本体油中的乙炔值在到达最大值8.7μL/L之后处于轻微下降趋势，如果存在放电现象，主变本体油中的乙炔含量一定会持续增长。因此，可以判断#2主变不存在局部放电缺陷。
对#2有载开关变压器油进行色谱分析，其结果合格，见表3。
对主变油进行微水分析，其微水含量为2.5mg/L，符合Q/CSG 114002-2011《中国南方电网电力设备预防性试验规程》[2]规定，110kV以下变压器微水含量不得大于35mg/L。这说明变压器内部不可能有微量水分形成“小桥”放电。
2012年6月6日，对#2主变本体进行预试。试验项目有主变绕组的变形测试、直阻测试、绕组连同套管的绝缘、介损测试及绕组所有分接的电压比测试等，试验结果均合格。
2.4 其它原因分析
三屯站#2主变本体出现乙炔的原因可能还有以下几点[3]：
1、现场油处理设备引起。查阅该主变安装试验报告及历年运行检修记录，发现2011年5月9日时主变油色谱试验结果正常，而且在此之后#2主变没有进行过油处理工作，因此排除了该项原因；
、对变压器进行补焊，造成C2H2的产生。安装过程中有时要对变压器进行焊接作业，焊区的高温可能会引起油分解而产生乙炔。但#2主变从没有进行焊接作业，因此又排除了此项原因；
3、有载开关油室与变压器油箱之间密封油路互相渗透。有可能是因为有载开关绝缘油中的C2H2流入变压器油箱中，使主变本体的乙炔含量上升。
3 现场检查及处理
2012年6月7日，检修人员
结合三屯站#2主变有载开关大修工作对有载开关油室进行密封性检查。吊出有载调压开关芯子后对变压器本体进行加压试漏，发现有载开关油室密封大法兰处存在渗油现象，见图1。因此造成#2主变本体油质乙炔超标的原因确定：有载开关油室密封大法兰密封不严，导致变压器本体油室与有载开关油室油路互相渗透，有载开关油室内的乙炔向本体油室扩散。
于是检修人员拆开有载调压开关上部大法兰盖更换密封胶圈。更换胶圈后向#2主变本体进行补油。对主变滤油后，检修人员用氮气对主变本体油枕加压（压力为0.032Mpa），检查有载开关油室无渗漏。
然后将有载调压开关装上并开启真空滤油机进行热油循环。滤油循环后再静止72h后取本体油样试验，试验结果显示#2主变本体乙炔含量为0.1μL/L。接着继续对#2主变油样进行跟踪试验，试验结果均合格，见表4。
4 结语及防范措施
本案例我们分析了110kV三屯站#2主变乙炔超标的原因为主变有载开关渗漏。关于主变有载开关与本体油路渗透的原因，主要有以下三个方面：
1、有载开关设计及制造工艺不当，部分有载开关压板及密封圈之间的装配不匹配，导致密封圈受挤压不均，密封破坏，导致有载开关对主变本体渗油。
2、有载调压开关密封结构不合理，密封材质欠佳。
3、有载调压开关安装及注油方法不当。电力变压器检修导则(DL /T 573-2010) [4]规定，110kV、20000kVA 及以上的主变压器，抽真空的真空度应达到0. 035MPa，如果其有载开关未抽真空，则其密封件承受的压差为0. 065MPa，超过了密封件的设计密封强度0. 05Mpa，这种情况下，密封件容易受到损坏。
为防止主变油箱与有载开关油室油路渗透，笔者提出以下几点防范措施：
1、对变压器真空注油时需绝对防止出现压差，以免破坏密封。对不同类型的有载开关可以采用不同的方法。
2、改进密封结构，提高密封程度。[5]现场主变安装或大修时，应认真检查有载开关的全部密封件及密封装配情况。提升主变安装工艺，并采取适当紧固、改进密封结构等措施，从而提高主变密封性。
3、加强主变关键点见证工作，严格把关主变各部件质量。在采购造型上选取质量优等的密封胶圏，在监造过程中增加专业监造对主变油箱与有载开关油室的密封性试验项目。
参考文献
[1]DL/T 722-2014,变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].
[2]Q/CSG 114002-2011,中国南方电网电力设备预防性试验规程[S].
[3]甄利.变压器油中乙炔含量超标原因分析[J].变压器,2002，39（9）：45-46.
[4]DL/T 573-2010,电力变压器检修导则[S].
[5]周希章.电力变压器的安装、运行和维修[M].北京:机械工业出版社,2002.
论文作者:李毅翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
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