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摘要：介绍了220kV变压器绝缘油中气体含量异常的分析及处理过程。结合高压试验、油化验、检修等专业对故障的原因及位置进行了验证分析判断。确认变压器套管端部锁母与导电杆连接不良，是导致变压器油色谱数据异常的直接原因。经更换该变压器全部套管头部锁母后恢复运行，色谱跟踪测试未发现异常。
关键词：变压器；色谱分析；三比值法
1.引言
油浸式电力变压器发生故障前，会在内部产生多种气体，而绝缘油色谱分析法可以根据油中溶解气体含量来判断变压器的潜伏性故障，特别是对过热性、电弧性和绝缘破坏性故障等，不管故障发生在变压器的什么部位，都能很好地反映出来[1]。所以按周期对变压器绝缘油进行色谱分析，可及时发现变压器内部的潜伏性故障，对确保设备安全可靠运行具有重要意义。
2.故障的发现与分析
某站1号变压器型号SSZ11-180000/220，额定电压220±8×1.25%/115/37kV，额定电流472.4/903.7/1404 A，2015年9月出厂，2016年5月投运。该变压器套管采用FGRBW型玻璃钢电容式变压器套管，2013年12月出厂。
1号变压器于2016年5月25日投运后，进行色谱跟踪分析，发现从2016年6月13日开始油中气体含量不断增加，8月4日乙炔（C2H2）含量达14.7μL/L已超过注意值5μL/L[2]，在9月底达到了27μL/L，为注意值的5倍。色谱分析数据见表1。为排除有载调压开关油室的油向变压器的本体油箱渗漏的情况，也对主变有载油进行了色谱分析，未见异常。
表1:1号变压器绝缘油色谱分析数据（单位：μL/L）
从表1色谱分析数据可看出氢气（H2）的绝对值逐渐增大但未超过注意值150μL/L[2]，乙炔（C2H2）的绝对值不断增大且远远超过注意值5μL/L[2]，而且是构成总烃的主要成分，可初步判断该主变内部存在放电故障（已排除有载油内渗的可能）。但在准确判断设备故障时，还应对特征气体进行三比值分析。对9月29日色谱数据进行三比值分析，对应编码为202，依照DL/T722-2014[3]变压器油中溶解气体分析和判断导则综合分析判断1号主变存在低能量的火花放电故障。10月8日，对1号主变进行了铁芯电流测试，测试值为1.5mA，测量数值远远低于规程要求的注意值100mA[2]，同时与6月18日的铁芯带电测试数据对比无异常变化，排除了铁芯存在多点接地的可能。同时，对变压器进行红外热成像检测也未发现发热点。
10月11日在厂家技术人员的配合下，对该主变停电进行放油检查，放油至箱顶下100mm处，打开高、中压及零相处手孔检查，发现中压A相升高座内引线固定件表面上有放电后产生的油泥状黑色物质，见图1，其它升高座未发现异常。将中压A相套管头部拆除后，发现套管头部锁母与套管导电杆连接处存在放电痕迹，见图2、图3。确认油泥状物质为中压A相套管头部锁母在主变运行中存在瞬间悬浮电位导致与套管头部放电所致，其它套管头部未发现异常。经过分析由于变压器头部锁母没有螺纹，直接套在导电杆上，采用穿心销固定结构，锁母与导电杆及套管本体金属部分不能可靠连接，导致锁母与套管头部导电杆接触不良形成悬浮电位而发生火花放电。
图1：打开中压A相升高座观察孔发现掉落的黑色异物
图2:锁母底部放电痕迹 图3:套管头部放电痕迹
3.故障的处理过程
拆除中压A相套管后进行检查及清理，发现套管引线上部已被游离碳污染，见图4。被游离碳污染的中压A相头部套管引线，剥去外部皱纹纸，重新用烘燥后的皱纹纸包扎。处理结束后，重新安装中压A相套管，并将全部套管头部锁母更换为带螺纹的锁母，见图5。经抽真空注油且循环虑油后，10月15日取油样检测油色谱分析数据合格。10月16日对主变进行修后试验，全部试验数据合格。故障处理后于10月17日将主变投运，经油色谱跟踪确认故障处理成功。脱气后油色谱跟踪数据见表2。处理后其余特征气体趋于稳定，与故障前的色谱数据比对组分构成相当，乙炔值增大是因为绕组及铁芯内部残油中的乙炔逐步向外稀释，最终达到内外平衡所致。
图4:被污染的中压A相套管引线 图5:更换后带螺纹的锁母
表2 柳园1号主变脱气后色谱分析数据（单位：μL/L）
4 结束语
本文通过解决变压器套管端部锁母与导电杆连接不良，导致变压器绝缘油色谱异常的分析及处理过程，成功地处理了一起220kV变压器发生低能量放电的潜伏性故障，避免了故障的进一步扩大，保障了电网的安全稳定运行。提示在变压器监造验收环节，加强变压器附件的监造验收质量，以及变压器绝缘油色谱在线监测装置的应用。
参考文献：
[1]陈化钢编著. 电气设备预防性试验方法. 北京：中国科学技术出版社,2001.03.
[2] Q/GDW 1168-2013，输变电设备状态检修试验规程[S].起草单位:国家电网公司.出版社：中国电力出版社,2014.10.
[3] DL/T722-2014，变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].起草单位:中国电力科学研究院.出版社:中国电力出版社,2015.04.
Analysis and Treament for Fault of Abnormal Chromatogrphic Results in a 220kV Transformer
Che Xiaojian
（Yuncheng Power Supply Company , Shanxi Yuncheng 044000）
Abstact:The analysis and treatment of gas content in 220kV transformer insulation oil are introduced. The reason and location of the fault are verified by combining high pressure test, oil testing and maintenance. It is a direct cause of the abnormal data of transformer oil chromatographic data to confirm the bad connection between the lock mother and the conductive rod. After replacement of all casing head of the transformer, the recovery operation of the head lock was performed, and no abnormality was found in the chromatographic tracking test.
Key words:Tansformer;Chromatographic analysis;Three-ratio method
论文作者:车晓剑
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：变压器论文; 套管论文; 色谱论文; 故障论文; 头部论文; 发现论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第33期论文;