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变压器油乙炔含量超标原因分析

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发表于 1970-1-1 08:00:00 显示全部楼层 |阅读模式
1问题的发现
2000年3月13日,我局在春检预试中对某站1#主变进行油中溶解气体色谱分析时发现,变压器油中乙炔气体含量超过注意值,于是在5月22日及6月26日先后两次对该主变取油样试验,结果乙炔含量均超标(具体数据见表1)。
2 原因分析
该主变为SFsZL7—2000/110型变压器,1986年9月投入运行,1991年10月进行过大修,修后一切试验正常,每年春检预试对该主变取油样试验结果均合格,直到今年发现绝缘油中含有乙炔等气体。同时在3月13日春检预试中对该主变进行了绝缘高压试验,将测得的介损值、介质电容及60s、15s电阻比值,列予表2。将测量的有载分接开关在各个位置时的电阻值列于表3。
从产气组分方面分析,绝缘油中产生乙炔气体有三种可能:一种是在温度高于1000℃时,绝缘油裂解产生的气体中含有乙炔;另一种是有局部放电,将绝缘油分解产生乙炔;第三种可能是有载分接开关切换开关灭弧所产生的乙炔渗漏到主变本体绝缘油中。由于我局自1998年以来坚持对设备进行红外测温,在2000年3月14日对运行中的该主变进行红外测温,本体各部温度高于环境温度30~40度,属于正常范围,无明显过热点,同时表1中C0:/CO趋势图也可估计其温度不是太高,这就排除了第一种可能。
对三次主变油样采用IEC三比值法进行计算分析,结果如下:
样品1:(2000年3月13日)
C2H2/C2H4:CH4/H2:C2H4/C2H6=0.28:O.68:6.69
样品1:(2000年5月22日)
C2H2/C2H4:CH4/H2:C2H4/C2H6一O.31:0.82:6.07
样品3:(2000年6月26日)
C2H2/C2H4:CH4/H2:C2H4/C2H6=O.31:O.82:5.75
对照《电力变压器检修导则编制说明及参考资料》,三次绝缘油试验结果比值范围编码为102,其故障性质可判定为变压器中有高能量放电。因此,该变压器中可能存在工频续流放电,如线圈、线匝之间或线圈对地之间油的电弧击穿或有载分接开关的选择开关切断电流。该主变由于局部放电而导致变压器绝缘油中含有乙炔有两种可能,一种是变压器本体中某些部位(如引线接头或绕组匝间)有局部放电现象。无论是绕组长期过热造成绝缘老化引起匝间绝缘击穿,还是引线焊接不良引起过热而造成绝缘击穿或引线烧断,都必然产生电弧放电,油中必将产生大量的乙炔气体。第二种可能就是主变绝缘油与有载分接开关切换油室中的绝缘油相通由于有载切换开关在变换分接时要切断电流,必然会产生电弧,造成绝缘油分解,产生乙炔,当切换油室因密封问题而向主变本体渗油时,溶于油中的乙炔气体也随之进入主变本体,使变压器本体绝缘油中含有乙炔。事实上,该主变在2000年以前绝缘油中并不含有乙炔,而且从今年试验数据可以发现,乙炔产气速率低于注意值。另外,通过表2及表3高压试验绝缘及直阻的数据可以发现,该变压器绝缘情况良好,有载分接开关在各个位置时直阻均在合格范围之内。由此可以否定存在第一种故障的可能性。同时也解释了为何根据三比值法判断的有载分接开关的选择开关有切断电流现象而变压器高压试验直阻在各个分接位置均合格的矛盾。
3 吊罩检查
2000年11月10日,我们在以上分析的基础上对该变压器进行吊罩检查,发现变压器本体中各处无放电痕迹,而有载分接开关切抽换油室有以下几处与变压器本体相通:
1)切换开关油室底部与快速机构相连的主轴处渗漏严重;
2)绝缘筒壁上,用于固定安装法兰的6个螺栓连接处渗漏;
3)切换油室底部6条引线密封处渗油严重。
对于以上几处渗漏,通过更换密封胶垫等措施,消除了渗漏,同时用真空滤油机过滤变压器油,消除了油中的乙炔气体,通过取油样测试,绝缘油中不再含有乙炔气体。
4 结论
通过以上分析、检查可以发现,变压器油中含有乙炔气体,并不一定是变压器本体中有过热或放电故障,当通过高压试验及产生气体速率排除以上可能后,有载分接开关切换油室中绝缘油向本体中渗漏是变压器绝缘油中乙炔气体超标的主要原因。同时,这次事故处理的经验,也给其他变压器类似问题的分析提供了借鉴。

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