增子坊变电站1号主变油色谱不合格的原因分析和处理论文
摘要：分析变压器的油气相色谱演变过程，并依据油色谱跟踪试验结果，进行内部故障分析、故障点的判断、查找。以及故障的处理过程，最后提出了该类故障的有关结论。关键词：变压器；油气相色谱；转换触头
气相色谱分析是诊断充油电力设备内部故障的一种分离技术，具有诊断及时、准确的特点。当设备内部存在潜伏性过热或放电故障时，产生的主要特征气体和次要特征气体不同，分析溶解于油中的气体，就能尽早地发现设备内部存在的潜伏性故障，并可随时监视故障的发展情况。
1 故障概述
增子坊变电站1号主变压器是青岛双星变压器厂生产的SSZ9-400001110型变压器，投产日期为2006年6月。2008年4月28日，在该主变油样的春检化验过程中，色谱分析发现油样异常，其中特征气体以C2H2为主，含量为100.81 μL/L，严重超过注意值5μL/L，在当天晚上11点30分的追踪分析中，C2H2仍然严重超标，含量为98.05μL/L，同时，总烃含量为131.41μL/L，H2含量为143.17μL/L，也接近超标。公司领导决定，采用倒负荷手段，每隔一天进行一次油色谱监测，严格监视其发展状况(情况见表1)，而且立即联系厂家、布置大修工作，在2008年5月5日的吊罩检查中，发现分接开关下部转换触头接触不良而引起放电，厂家对此进行了更换，同时，油也进行了过滤处理，处理后，变压器油气相色谱跟踪试验结果合格，运行状况一直良好。
2 故障分析
根据我国《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定的变压器油中氢和烃类气体的注意值(总烃、乙炔、氢分别为150、5、150μL/L)，可见乙炔严重超标，特征气体有以下几个特点：
(1)气体中主要成分为C2H2主导型。
(2)经三比值编码分析为“202”，故障类型为火花放电。
(3)特征气体中，以乙炔为主，含量达100μL/L左右，而变压器仍能运行，一般可判断为电位悬浮放电。
(4)在试验的误差范围内，油中CO、CO2含量未发生多大变化，可见，故障还未涉及到绝缘，初步判定发热部位为裸金属。
3 故障点推测
自2008年4月28日1号主变压器油气相色谱不合格以来，经过数次跟踪，对该变压器故障点部位进行了多次分析与判断，总结起来如下：
2.1 悬浮电位引起火花放电的起因
高压电力设备中某金属部件，由于结构上原因，或运输过程和运行中造成接触不良而断开，处于高压与低压电极间并按其阻抗形成分压，而在这一金属部件上产生的对地电位称为悬浮电位。具有悬浮电位的物体附近的场强较集中，往往会逐渐烧坏周围固体介质或使之炭化，也会使绝缘油在悬浮电位作用下分解出大量特征气体，从而使绝缘油色谱分析数据超标。
2.2 悬浮放电可能发生的部位
①变压器内处于高电位的金属部件，如调压绕组，当有载分接开关转换极性时的短暂电位悬浮；②套管均压球未拧紧造成内部悬浮电位放电和无载分接开关拨钗等电位悬浮；③处于地电位的部件，如硅钢片磁屏蔽和各种紧固用金属螺栓等，与地的连接松动脱落，导致悬浮电位放电；④变压器高压套管端部接触不良，也会形成悬浮电位而引起火花放电；⑤分接开关紧固螺栓接地线断裂；⑥分接开关选择开关放电或动触头没有落位好也会造成悬浮放电。
2.3 悬浮放电部位排查
①为了排除套管方面造成的影响，4月29日，对该号变压器的三相套管进行了色谱分析，发现无异常现象，可初步排除套管方面的可能；②5月4日，通过对分接开关油样的色谱分析，发现其特征气体含量与本体不符，因此可排除分接开关渗漏油故障；③5月5日，对该变进行了全项目高压试验，没有发现问题，大致排除了变压器本体内部故障的可能。
综上所述，可以初步认定为该故障最大可能是由于分接开关的`问题而引起。
4 吊罩检查
4.1 吊罩检查项目
公司和厂家有关专业技术人员通过对该变压器油的气相色谱试验进行分析，再结合多年来的临场经验。提出对变压器进行吊罩检查，并重点检查以下几个项目：①检查变压器的铁心和绕组；②检查高压引线、绝缘护套、中性点套管下部连线有无烧痕现象；③检查低压套管接头、连接螺栓有无松动现象；④检查分接开关中选择开关、切换开关以及各触头的接触状况；⑤对高压套管下部铜管芯子、均压球进行检查；⑥对上铁轭的联片、接地片进行检查。
4.2 吊罩检查结果
吊罩后，检修工作人员在对各部位检查过程中，发现分接开关油箱中动触头弹簧疲劳，压力不够引起接触不良，造成接触电阻增大，发生放电现象，并且有烧伤痕迹。
4.3 吊罩处理情况
(1)变压器油处理采用高真空滤油机进行脱气处理，注油时采用均匀速度抽真空，达到指定的真空度，并保持4 h后，开始向油箱内注入。油处理后变压器投入运行前取油样作色谱分析，试验数据合格。
(2)更换分接开关下部转换触头，为山东青岛双星厂所生产。
5 结论
(1)对于油浸式变压器，变压器油气相色谱试验能很好地反映变压器的潜伏性故障，色谱分析法是判断变压器内部故障性质的重要方法，再结合变压器内部构造、制造工艺及其检修、运行状况，往往可以很准确地判断故障性质，特别是过热、电弧和绝缘破坏等性质的故障。
(2)就该变压器而言。分接开关下部转换触头接触不良，是造成油色谱不合格的直接原因，处理该变压器缺陷，主要是更换转换触头。
(3)为了有效防止该类故障，应在检修投运前分别测试开关各分接位置的直流电阻，吊罩检修时应测量触头的接触电阻，检查触头镀层和接触是否良好。同时，每年应结合检修或试验对分接开关各档位置多转动几次，除去氧化膜或油污的影响，使其接触良好。
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