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摘要:变压器色谱异常会严重影响带电机器的正常运转,不管是企业的生产,还是居民的生活,都会受到一定的限制和干扰。变压器内部如果出现一些潜伏性的故障,可以通过在变压器油里面溶解一定的气体来分析,这一方法还可以判断故障的严重程度。一旦发现故障可以通过电气检测及解体检查来分析故障原因,针对具体问题找出问题的解决办法。
关键词:220kV;变压器;色谱异常故障;处理
引言
色谱分析法是对运行中的变压器内部可能有局部过热或局部放电两种形式的故障进行分析的方法,故障点周围的变压器油和固体绝缘材料因发热而产生气体,其中大部分气体不断溶入油中,用气相色谱分析的方法可以把溶入油中的气体及含量分析出来,借此来判断变压器内部潜在故障的性质和严重的程度,为变压器及时进行检修提供有力依据,其在保障电力用油设备的安全、稳定运行上发挥了重要的作用,它成功预测故障的案例不胜枚举。
1变压器色谱异常情况分析
220kV变压器运行=中,变压器内部的有机绝缘材料和绝缘油的老化速度会=加快,甚至部分材料还会出现分解的情况,在这个过程中会产生一定的气体,这些气体=主要包括甲烷、乙烯以及二氧化碳等等,在220kV变压器运行中,变压器内部会出现绝缘受潮以及放电性故障等一系列情况,这些情况会增加变压器内部气体的数量。在对220kV变压器的色相谱进行分析时,需要对绝缘油进行分析,在进行分析时,需要将绝缘油中溶解的气体分离出来,并将这些气体注入气色相谱中,通过这种方式对这些气体的成分进行有效的分析,并根据分析结果对220kV变压器内部的故障情况进行判断,分析220kV变压器内部故障的原因,变压器内部产生氢气因素,如果水进入变压器内部,使得变压器受潮之后,变压器内部的氢气含量也会出现增加的情况,内部就会出现乙炔,一般乙炔产生的原因还与电弧的弧道有关,当变压器出现放电性故障的时候,变压器电弧的弧道内部就会产生乙炔。当变压器内部温度达到一定温度的时候,变压器内部会产生乙烷和甲烷,而且,随着220kV变压器内部温度的升高,乙烷和甲烷的数量也会逐渐增加,以此可以判断变压器出现过热性故障。变压器内部如果出现局部过热、绝缘材料老化的情况和,变压器内部就会产生二氧化碳和一氧化碳,如果变压器的类型是开放性的变压器,内部总烃含量达到150uL/L,其中一氧化碳的含量超过300uL/L那么设备就存在固体绝缘过热性故障。
2故障的分析和查找分析
根据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》要求,220kV及以下主变总烃注意值为150ul/L总烃超注意值,根据三比值法进行分析,取样进行试验。初步分析220kV变压器分接开关故障时,首先对动触头进行检测,如果动触头存在严重烧伤的情況,在对出现这一状况的原因进行分析时,可以发现设备采用的是一种老式鼓形分接开关,这种分接开关采用的一般是动触头盘性弹簧,动触头和定触头之间存在一定的接触压力,这种压力本身是一种盘性弹簧的弹性压力,随着220kV变压器运行时间的增加,变压器弹簧的弹性也在逐渐减弱,并且随着接线数量的增加,变压器内部的近区的数量也在逐渐增加,内部电流量也在逐渐增大,这时弹簧非常可能会出现退火的情况,一旦出现这种情况的话,弹簧自身的压力大幅度的降低,一旦出现这种情况,弹簧就会出现接触不良的问题,发热之后,触头就会被烧伤,如果发现的不及时,触头非常可能会出现烧毁的事件。为了避免这一情况的出现,可以更换分接开关,对变压器进行重新组装,对内部的密封件进行更换,对变压器内部进行重新注油处理,在进行注油时,采用的注油方式为真空滤油的注油方式,这种方式可以对变压器内部的热油循环进行干燥处理,以便有效去除绝缘油内部的杂质,对变压器油进行净化处理,使其性能尽可能达到合格油标准,运行半个月后,再次做气相色谱试验。
2.1现场带电检查和检测
1)按照《带电设备红外诊断应用规范》有关的要求,用红外成像仪进行红外检测,发现中压C相桩头过热,温度为93℃,基本判断将军帽与引线连接处存在过热点。2)1号潜油泵声音异常,油流继电器指针略有卡涩,油流继电器挡板正常。3)铁芯、夹件接地电流测量结果较小,测试值约1~2mA,为正常范围,排除铁芯多点接地故障。4)4组潜油泵电机工作电流基本均衡。5)6号主变箱体温度60℃,相邻7号主变箱体温度47.5℃,2台主变散热器进出口温度差均为1~2℃,2台主变箱体温度差别较大分析为结构原因:6号主变更换了全部线圈,并将原容量90MVA扩为120MVA,但是箱体并未增大。6)红外检测结果表明,该变压器外部无漏磁引起的局部过热现象。
2.2现场绝缘试验
主变停电,进行了现场绝缘试验,常规电气试验基本合格。6号变压器中压C相绕组直流电阻增大,但在合格范围内,测试结果见表2;其它常规电气试验均合格。决定主变不吊罩检查,利用较短停电时间进行B类检修,更换6号潜油泵和油流继电器,处理3号潜油泵渗油缺陷,重点对所有套管引线连接部位进行检查并处理中压C相过热缺陷。在主变中压套管引线连接部位检查中发现,套管与绕组出线电缆连接部位存在明显过热变色迹象,处理之后,直流电阻测试正常,避免了一起绝缘击穿事故的发生。6号主变恢复运行,并继续进行油色谱的跟踪分析。持续4个月的色谱检测结果,各气体组分含量相对稳定,总烃基本稳定,主变运行正常。3结论油中气体分析对变压器内部早期故障的诊断反应灵敏,实际工作中应根据色谱异常情况,及时配合红外成像等各种技术手段对缺陷性质及部位进行分析查找,提高检修的有效性、针对性,降低检修成本。
3结语
在检查220kV变压器时,可以采用现场绝缘检测的方式来对变压器色谱异常的情况进行检测,以减少220kV变压器运行过程中出现的质量问题。此外,在对变压器进行检测的时候,还可以采用红外合成技术进行检测,找到220kV变压器存在的缺陷,以便能够有效提升变压器检修的效率,进而降低变压器检验的成本。
参考文献
[1]张晋,梁基重,赵淼.一起550kV变压器绝缘故障的分析与处理[J].山西电力2015(5).
[2]翟代玉.220kV变压器色谱异常故障分析及处理[J].科学与财富2019(23).
[3]刘奇李舟周斌等.一例典型主变内部过热缺陷处理及分析[J].湖南电力2019(2).
[4]葛孝苓.主变压器绝缘油色谱异常及故障处理探讨[J].科技传播,2015,7(17):39,32.
[5]邱少远,周多军.强迫油循环变压器油色谱异常原因分析及处理[J].科技与创新,2014,(6).
[6]黎大健,朱立平.变压器套管油色谱异常原因分析及处理[J].广西电力,2016,39(1).
[7]廖艳安.一起220kV电流互感器末屏不接地故障原因分析及处理[J].红水河,2016,(5).
[8]李应宏,王贵山,刘彬.500kV电容式套管末屏故障原因分析及改进[J].广西电力,2019,(3).
作者简介:刘波,性别:男;民族:汉;学历:大学本科;职称:中级职称;职务:电气运行副班长;单位: 中石油云南石化有限公司
栾德育,性别:男;民族:汉;学历:技校,职称:高级职称;职务:电气运行班长;单位 中石油云南石化有限公司
关键词:220kV;变压器;色谱异常故障;处理
引言
色谱分析法是对运行中的变压器内部可能有局部过热或局部放电两种形式的故障进行分析的方法,故障点周围的变压器油和固体绝缘材料因发热而产生气体,其中大部分气体不断溶入油中,用气相色谱分析的方法可以把溶入油中的气体及含量分析出来,借此来判断变压器内部潜在故障的性质和严重的程度,为变压器及时进行检修提供有力依据,其在保障电力用油设备的安全、稳定运行上发挥了重要的作用,它成功预测故障的案例不胜枚举。
1变压器色谱异常情况分析
220kV变压器运行=中,变压器内部的有机绝缘材料和绝缘油的老化速度会=加快,甚至部分材料还会出现分解的情况,在这个过程中会产生一定的气体,这些气体=主要包括甲烷、乙烯以及二氧化碳等等,在220kV变压器运行中,变压器内部会出现绝缘受潮以及放电性故障等一系列情况,这些情况会增加变压器内部气体的数量。在对220kV变压器的色相谱进行分析时,需要对绝缘油进行分析,在进行分析时,需要将绝缘油中溶解的气体分离出来,并将这些气体注入气色相谱中,通过这种方式对这些气体的成分进行有效的分析,并根据分析结果对220kV变压器内部的故障情况进行判断,分析220kV变压器内部故障的原因,变压器内部产生氢气因素,如果水进入变压器内部,使得变压器受潮之后,变压器内部的氢气含量也会出现增加的情况,内部就会出现乙炔,一般乙炔产生的原因还与电弧的弧道有关,当变压器出现放电性故障的时候,变压器电弧的弧道内部就会产生乙炔。当变压器内部温度达到一定温度的时候,变压器内部会产生乙烷和甲烷,而且,随着220kV变压器内部温度的升高,乙烷和甲烷的数量也会逐渐增加,以此可以判断变压器出现过热性故障。变压器内部如果出现局部过热、绝缘材料老化的情况和,变压器内部就会产生二氧化碳和一氧化碳,如果变压器的类型是开放性的变压器,内部总烃含量达到150uL/L,其中一氧化碳的含量超过300uL/L那么设备就存在固体绝缘过热性故障。
2故障的分析和查找分析
根据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》要求,220kV及以下主变总烃注意值为150ul/L总烃超注意值,根据三比值法进行分析,取样进行试验。初步分析220kV变压器分接开关故障时,首先对动触头进行检测,如果动触头存在严重烧伤的情況,在对出现这一状况的原因进行分析时,可以发现设备采用的是一种老式鼓形分接开关,这种分接开关采用的一般是动触头盘性弹簧,动触头和定触头之间存在一定的接触压力,这种压力本身是一种盘性弹簧的弹性压力,随着220kV变压器运行时间的增加,变压器弹簧的弹性也在逐渐减弱,并且随着接线数量的增加,变压器内部的近区的数量也在逐渐增加,内部电流量也在逐渐增大,这时弹簧非常可能会出现退火的情况,一旦出现这种情况的话,弹簧自身的压力大幅度的降低,一旦出现这种情况,弹簧就会出现接触不良的问题,发热之后,触头就会被烧伤,如果发现的不及时,触头非常可能会出现烧毁的事件。为了避免这一情况的出现,可以更换分接开关,对变压器进行重新组装,对内部的密封件进行更换,对变压器内部进行重新注油处理,在进行注油时,采用的注油方式为真空滤油的注油方式,这种方式可以对变压器内部的热油循环进行干燥处理,以便有效去除绝缘油内部的杂质,对变压器油进行净化处理,使其性能尽可能达到合格油标准,运行半个月后,再次做气相色谱试验。
2.1现场带电检查和检测
1)按照《带电设备红外诊断应用规范》有关的要求,用红外成像仪进行红外检测,发现中压C相桩头过热,温度为93℃,基本判断将军帽与引线连接处存在过热点。2)1号潜油泵声音异常,油流继电器指针略有卡涩,油流继电器挡板正常。3)铁芯、夹件接地电流测量结果较小,测试值约1~2mA,为正常范围,排除铁芯多点接地故障。4)4组潜油泵电机工作电流基本均衡。5)6号主变箱体温度60℃,相邻7号主变箱体温度47.5℃,2台主变散热器进出口温度差均为1~2℃,2台主变箱体温度差别较大分析为结构原因:6号主变更换了全部线圈,并将原容量90MVA扩为120MVA,但是箱体并未增大。6)红外检测结果表明,该变压器外部无漏磁引起的局部过热现象。
2.2现场绝缘试验
主变停电,进行了现场绝缘试验,常规电气试验基本合格。6号变压器中压C相绕组直流电阻增大,但在合格范围内,测试结果见表2;其它常规电气试验均合格。决定主变不吊罩检查,利用较短停电时间进行B类检修,更换6号潜油泵和油流继电器,处理3号潜油泵渗油缺陷,重点对所有套管引线连接部位进行检查并处理中压C相过热缺陷。在主变中压套管引线连接部位检查中发现,套管与绕组出线电缆连接部位存在明显过热变色迹象,处理之后,直流电阻测试正常,避免了一起绝缘击穿事故的发生。6号主变恢复运行,并继续进行油色谱的跟踪分析。持续4个月的色谱检测结果,各气体组分含量相对稳定,总烃基本稳定,主变运行正常。3结论油中气体分析对变压器内部早期故障的诊断反应灵敏,实际工作中应根据色谱异常情况,及时配合红外成像等各种技术手段对缺陷性质及部位进行分析查找,提高检修的有效性、针对性,降低检修成本。
3结语
在检查220kV变压器时,可以采用现场绝缘检测的方式来对变压器色谱异常的情况进行检测,以减少220kV变压器运行过程中出现的质量问题。此外,在对变压器进行检测的时候,还可以采用红外合成技术进行检测,找到220kV变压器存在的缺陷,以便能够有效提升变压器检修的效率,进而降低变压器检验的成本。
参考文献
[1]张晋,梁基重,赵淼.一起550kV变压器绝缘故障的分析与处理[J].山西电力2015(5).
[2]翟代玉.220kV变压器色谱异常故障分析及处理[J].科学与财富2019(23).
[3]刘奇李舟周斌等.一例典型主变内部过热缺陷处理及分析[J].湖南电力2019(2).
[4]葛孝苓.主变压器绝缘油色谱异常及故障处理探讨[J].科技传播,2015,7(17):39,32.
[5]邱少远,周多军.强迫油循环变压器油色谱异常原因分析及处理[J].科技与创新,2014,(6).
[6]黎大健,朱立平.变压器套管油色谱异常原因分析及处理[J].广西电力,2016,39(1).
[7]廖艳安.一起220kV电流互感器末屏不接地故障原因分析及处理[J].红水河,2016,(5).
[8]李应宏,王贵山,刘彬.500kV电容式套管末屏故障原因分析及改进[J].广西电力,2019,(3).
作者简介:刘波,性别:男;民族:汉;学历:大学本科;职称:中级职称;职务:电气运行副班长;单位: 中石油云南石化有限公司
栾德育,性别:男;民族:汉;学历:技校,职称:高级职称;职务:电气运行班长;单位 中石油云南石化有限公司