變壓器油中總烴超標(biāo)的原因和分析(李杰)

1、變壓器油中總烴超標(biāo)的原因和分析昌吉電業(yè)局檢修工區(qū)李杰摘要本文主要闡述了變壓器油中總烴超標(biāo)的原因，故障實(shí)例及故障分析方法和處理措施， 我們通過采集變壓器箱體內(nèi)的少量油樣，可以分析出油中氣體的組分及其含量，來判斷變壓器是否存在故障、故障性質(zhì)以及故障的大致部位。關(guān)鍵詞故障實(shí)例故障分析原因 故障診斷處理措施.、八、-刖言變壓器是變電站的重要設(shè)備，變壓器的運(yùn)行狀況直接影響電能的正常輸送。因此，各發(fā)電及供電單位都非常注重變壓器的絕緣監(jiān)督、運(yùn)行維護(hù)及消缺工作，色譜分析是通過對油中溶解氣體的分析檢測充油電氣設(shè)備存在潛伏性故障的一個重要方法，是監(jiān)督、保障設(shè)備安全運(yùn)行的一個重要手段，通過對特征氣體的分析及三比值法

2、，能及時掌握變壓器運(yùn)行情況，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、故障性質(zhì)及故障發(fā)展變化的情況，查出問題，消除缺陷，保證變壓器安全 穩(wěn)定運(yùn)行。本文主要介紹了昌吉變電站的2號主變，色譜分析發(fā)現(xiàn)主變存在的故障過程，故障性質(zhì)診斷方法，查出的問題及處理措施。1故障實(shí)例昌吉變電站2號主變，型號為SFSZ7-31500/110,生產(chǎn)廠家為沈陽變壓器廠三分廠制造，此臺變壓器自投運(yùn)開始，各組分含量均為正常，2009年10月13日主變?nèi)臃治鰰r發(fā)現(xiàn)，C2H2含量為5.40卩L/L、總烴含量為 1373.08卩L/L ,乙炔、總烴超標(biāo)。表1昌吉2號主變色譜分析異常數(shù)據(jù)試驗(yàn)日期H2COCOCHC2HC2H5C2H總烴2009.10.1

3、245.55140.493454.07310.00901.95155.735.401373.082009.11.518.5872.673249.45234.15806.33142.844.491187.812009.11.1713.03169.253278.89215.48822.04146.774.231188.522009.12.028.32146.113009.74191.04798.28144.134.111137.562009.12.285.3710.643215.07194.23918.13167.894.351284.602010.2.081.61225.082738.76113

4、.38676.51126.413.04919.342010.3.11.16185.252871.08105.10719.30133.883.27961.552010.4.11.67186.332659.8969.33529.3794.382.49695.572010.5.1115.83202.182640.1884.83553.12112.772.32753.042010.7.1367.30271.973830.78225.46903.21175.364.551308.582010.9.1136.97304.843239.39232.59751.33161.421.871147.212011.

5、4.75.3765.162256.8044.77432.61122.001.72601.102故障分析方法三比值法原理是：根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對 濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從五種特征氣體中選用二種溶解度和擴(kuò)散系數(shù)相近的氣體組分 組成三結(jié)比值，以不同的編碼表示； 根據(jù)表2的編碼規(guī)則和表3故障類型判斷方法作為診斷 故障性質(zhì)的依據(jù)。這種方法消除了油的體積效應(yīng)影響，是判斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法。表2編碼規(guī)則氣體比值范圍比值范圍的編碼GH/C2HCH4/H2C2H/C2H6<0.1010> 0.1 <1100> 1 <3121&

6、gt; 3222表3故障類型判斷方法序號故障類型比值范圍編碼故障實(shí)例C2H2/C2HCH/H2GH/C2H1局部放電010高濕度，高含氣量引取油中低能量密度的 局部放電低溫過熱（低于過 150C）01絕緣導(dǎo)體過熱，注意C0,C02含量及其C0/C02比值低溫過熱(150 C-300 C)20分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動或 接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵芯漏 磁，局部短路和層間絕緣不良，鐵芯多點(diǎn) 接地等中溫過熱(300 C -700 C)21咼溫過熱（咼于700 C）0, 1, 222低能放電20, 10, 1, 2引起對電位未固定的部件之間連續(xù)火花放 電，分接抽頭引線間隙閃絡(luò)，不同電位

7、之 間的油中火花放電，或懸浮電位之間火花 放電等低能放電兼過熱八、220, 1, 23電弧放電10, 10, 1, 2線圈匝、層間短路、相間閃絡(luò)、分接頭引 線油夏閃絡(luò)、引線對箱殼放電、線圈熔斷、 引線對其他接地體放電、分接開關(guān)飛弧、 因環(huán)電流引起電弧等3總烴超標(biāo)原因分析利用三比值法對昌變 2號主變進(jìn)行分析判斷，列表如下:CH/C2H4=5.40/901.95=0.005V 1 .0CHI/H2=310.00/45.55=6.80> 3.2GH/C2H6=901.95/155.73=5.79> 32三比值編碼為022，高溫過熱通過分析發(fā)現(xiàn) CO、CO2有明顯增長，主要原因是變壓器長期

8、過負(fù)荷鐵芯過熱或裸金屬體過熱而使臨近的固體絕緣材料局部過熱，根據(jù)變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則DL/T722 2000，故障性質(zhì)為高溫過熱。當(dāng)鐵芯疊片間絕緣層極薄，其絕緣電阻僅為幾歐姆， 但它足以防止鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生渦流。若片間絕緣局部破壞， 將引起局部渦流增大， 導(dǎo)致局部過熱。同時由于該絕緣電阻很小，只要一有一碟片接地，就足以使整個鐵芯都處于接地狀態(tài)， 造成多點(diǎn)接地。這種故障的位置很可能是變壓器內(nèi)部存在局部短路、層間絕緣不良或鐵芯多點(diǎn)接地現(xiàn)象并伴有固體絕緣材料老化。4根據(jù)總烴含量及產(chǎn)氣速率診斷對變壓器過熱故障而言，總烴及其產(chǎn)氣率在油和固體絕緣材料裂解產(chǎn)生的各種氣體中具有重要的地位?？偀N的產(chǎn)生是

9、變壓器油裂解的結(jié)果，而變壓器的裂解需要一定的裂解能（活化能）?？偀N是一個累積量，它的數(shù)量可以近似認(rèn)為與故障持續(xù)時間內(nèi)油所耗能量的總和成 正比，同裂解功率之間并不存在簡單的線性關(guān)系。而總烴產(chǎn)氣速率或總烴絕度產(chǎn)生速率與裂解功率成正比?？偀N和總烴產(chǎn)氣速率在國際中都給出了相應(yīng)的注意值，但總烴產(chǎn)氣速率對判斷設(shè)備內(nèi)部有無異常狀況往往比總烴更有意義。通常認(rèn)為絕對產(chǎn)氣速率能較好地反映出故障性質(zhì)和發(fā)展程度，不論縱比、橫比，均有較好的可能性。但在實(shí)際應(yīng)用中往往難以得到絕對產(chǎn)氣速率，因而多數(shù)采用相對產(chǎn)氣速率進(jìn)行分析診斷。當(dāng)變壓器經(jīng)過真空濾油脫氣后，宜及時做好絕對產(chǎn)氣速率的測量，并可利用如下經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷：（1）總烴的

10、絕對值小于注意值，總烴產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器運(yùn)行正常。（2 ）總烴大于注意值，但不超過注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率小于注意值，則變壓器有故障，但發(fā)展緩慢，可繼續(xù)運(yùn)行并注意觀察。（3） 總烴大于注意值，但不超過注意值的3倍，總烴產(chǎn)氣速率為注意值的 12倍，應(yīng)縮短 試驗(yàn)周期，密切注意故障發(fā)展趨勢。（4） 總烴大于注意值的 3倍，總烴產(chǎn)氣速率大于注意值的3倍，則變壓器有嚴(yán)重故障，發(fā) 展迅速，應(yīng)立即采取必要的措施，有條件可進(jìn)行罩檢修。絕對產(chǎn)氣速率，即每運(yùn)行日產(chǎn)生某種氣體的平均值，計算為Va=Ci,2-Ci,1/ tx m/ p絕對產(chǎn)氣速率的計算值氣體組分總烴GH2H2COCO絕對產(chǎn)氣速率還應(yīng)當(dāng)指出

11、，對以放電故障為主的變壓器，一旦確診，應(yīng)立即停運(yùn)檢修，不要求進(jìn)行產(chǎn)氣速率的追蹤，追蹤產(chǎn)氣速率只能適用于以過熱故障絕對產(chǎn)氣速率的注意值氣體組分開放式隔膜式總烴612乙炔0.10.2氫510一氧化碳50100二氧化碳100200經(jīng)驗(yàn)判斷判據(jù)變壓器狀態(tài)判 據(jù)變壓器狀態(tài)總烴的絕對值小于注 意值，總烴產(chǎn)氣速率 小于注意值變壓器運(yùn)行正常。3倍的注意值總烴 的絕對值注意值， 總烴產(chǎn)氣速率為注意 值的1 2倍變壓器有故障應(yīng)縮短 試驗(yàn)周期，密切注意 故障發(fā)展趨勢3倍的注意值總烴 的絕對值注意值， 總烴產(chǎn)氣速率小于注 意值緩慢，可繼續(xù)運(yùn)行總烴絕對值大于3倍 注意值，總烴產(chǎn)氣速 率大于注意值的3倍變壓器有嚴(yán)重故障， 發(fā)展迅速，應(yīng)立即采 取必要的措施，有條 件可進(jìn)行罩檢修。5處理措施5.1應(yīng)按導(dǎo)則要求安裝色譜氣體監(jiān)測儀，可連續(xù)監(jiān)測故障氣體變化增長情況，隨時掌握設(shè)備 運(yùn)行狀況。5.2加強(qiáng)油務(wù)監(jiān)督，縮短檢測周期，根據(jù)變壓器故障的發(fā)展情況，來確定檢測周期，對變壓 器氣體增長速度快的更要嚴(yán)密監(jiān)視，確保定期對油中溶解氣體的分析。5.3應(yīng)做有關(guān)電氣方面試驗(yàn)進(jìn)行綜合分析。6結(jié)束語通過這次變壓器故障情況的排除，使我們更進(jìn)一步認(rèn)識到加強(qiáng)絕緣監(jiān)督的重要性，變壓器油色譜跟蹤分析對于發(fā)現(xiàn)變壓器早期故障是非常有效的方法。同時也為今