陕西北元化工集团股份有限公司热电分公司
摘要：本文通过一起典型的变压器故障及后期油质化验追踪，来分析本台变压器可能产生的内部故障。
关键词：变压器；油质分析
前言
电力变压器是电力系统中输配电力的主要设备，广泛的应用在国民生产的各个领域中。大容量变压器由于冷却和绝缘的需要，主要以油浸变压器为主。在变压器正常运行或发生故障后，变压器油和有机绝缘材料在热和电的作用下，会逐渐老化和分解，产生少量的各种低分子烃类及二氧化碳、一氧化碳等气体，当存在潜伏性过热或放电故障时，会加快这些气体产生的速度。由于油热裂解生成的每一种烃类气体都有一个相应最大产气率的特定温度范围，故绝缘油在不同的故障性质下产生不同成分、不同含量的烃类气体。通过对变压器油中溶解气体进行色谱分析，能很快发现充油电器设备内部存在的潜伏性故障[1]。由于故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切的关系，所以分析溶解于变压器油中的气体就能及早的发现变压器内部存在的潜伏性故障，并且随时掌握故障的发展情况。
1、#4主变故障经过
某公司#4主变压器为一台型号SFSP10-150000/110油浸式三绕组变压器。于2012年05月19 日首次投运后，于 2012年6月7日发生雷电过电压导致的110kV B相避雷器炸裂的短路事故，随后对该变压器的油质进行了连续跟踪监督，到 2012年10月4日变压器油化验乙炔（945.9μL/L）超标，总烃（11371.74μL/L）超标，三比值为120，且各值增长迅速。2012年10月10日至10月30日对变压器吊罩检查，发现变压器B\C之间铁心夹件与铁心之间绝缘纸板位移，铁心对夹件产生放电；夹件中压侧端接地线中间熔断；导致油中溶解气体均超标，至此故障原因已基本查清，经修复故障点，清理变压器底部杂质，真空滤油，变压器各项试验均合格，投入运行。在后期油样化验跟踪过程中，发现油中总烃有所增大，但到半年后有所回落并逐渐趋于平稳，经分析认为该总烃上升是因为绕组及铁芯中残留油中气体。至2017年6月19日跟踪分析未出现较大变化，但仍超出GB／T 7252-2001变压器油中溶解气体分析和判断导则规定的变压器、电抗器和套管油中溶解气体含量的注意值总烃含量小于150 L／L的要求。2018年4月9日至4月11日针对总烃含量超标的问题安排进行#4主变滤油工作，4月13日、4月20日、7月27日取样化验各值均降至标准范围内；历年来主变油质化验数据如下：
单位（μL/L）
2、变压器油中产生各气体的原因：
（1）H2-上升较快，低能量故障引发导致，1）变压器内部过热导致油或部分绝缘材料分解产生；2）局部放电引起，通过离子反应促使最弱的键C-H键（338 kJ／mol）断裂，大部分氢离子将重新化合成氢气；3）电弧放电引发使得油和部分绝缘材料分解产生。
（2）CO-主要是电弧放电导致油和绝缘材料分集导致。
（3）CH4-主要是1）变压器内部过热导致油或部分绝缘材料分解产生；2）局部放电导致油或部分绝缘材料分解产生。
（4）CO2-主要是变压器内部过热导致油或部分绝缘材料分解产生。
（5）C2H4-主要是变压器内部过热导致油或部分绝缘材料分解产生。
（6）C2H2-上升较快，是在电弧放电过程中产生的。
3、#4主变存在的故障
#4主变运行期间，由于器身内部存在高温或局部过热引起油温升高，使变压器油分解产生溶解气体。相应的故障性质变压器内部有线圈匝间、层间短路，相间闪络、分接头引线间油隙闪络、引线对箱壳放电、线圈熔断、分接开关飞弧、因环路电流引起电弧、引线对其他接地体放电等。
4、结束语
变压器油作为变压器冷却兼绝缘介质，持续对其中溶解的气体进行追踪监测，通过变化情况来分析变压器的运行状况，经过大量的运行经验和实际证明是行之有效的重要手段之一。
参考文献：
[1]杨 军，屈 刚。110kV整流变压器的油质分析.中国设备工程1671-0711（2007）04-0047-02
论文作者:田键,张华
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/9
标签：变压器论文; 故障论文; 气体论文; 绝缘材料论文; 分解论文; 电弧论文; 潜伏性论文; 《防护工程》2019年12期论文;