某电厂110kV 3号主变油色谱结果异常分析

胡琼华 杨 斌 王竞丰

（云南电力技术有限责任公司 云南 昆明 650051）

0 概述

某电厂3号主变（25000kVA/110kV）系沈阳变压器有限责任公司生产，1998年1月投入运行，在2008年9月8日进行油色谱周期检测时，发现油中总烃含量达586.46ppm，超过GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定注意值150ppm，综合分析显示设备存有高温过热性缺陷。为了掌握故障能量发展趋势，特进行该主变油中溶解气体色谱跟踪分析。

1 数据分析

2008年9月8日色谱检测，总烃含量达586.46ppm，超过GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定注意值150 ppm。氢气含量较低，氢气与氢烃总量之比为2.08%。乙烯及甲烷组分含量占总烃组分含量的88.88%，乙烯组分含量占总烃含量55.68%，显示设备存有高温过热性缺陷，设备发生突发性故障可能性不大 。为了进一步确认设备运行工况，确定能量发展趋势，特进行色谱跟踪检测，并考察总烃产气速率（见表1）。

表1 3号主变色谱分析结果

2009年8月25日至2010年4月1日色谱检测数据显示，总烃远远超过注意值范围，且大幅度增长，绝对产气速率见表1，均超过规定注意值且均呈上升趋势；其余各气体组分呈不同程度增长。乙烯及甲烷组分含量约占总烃组分含量的88%，乙烯组分含量约占总烃含量55%，故障能量呈增长趋势。继续跟踪监测。

表1 总烃绝对产气速率

2009年4月1日至2010年7月26日色谱检测数据显示，总烃远远超过注意值范围，绝对产气速率见表1，部分超过规定注意值，但各气体组分无明显增长，故障能量趋于稳定。

2010年7月13日中部取样检测各气体组分含量偏高，取样因素引起数据偏高可能性极大，建议取样时排尽取样口内死角残油，用油样清洗注射器。

2 故障判断

2.1 故障类型判断

2.1.1 特征气体法

3号主变油样色谱分析总烃含量较高，乙烯及甲烷组分含量约占总烃组分含量的88%，乙烯组分含量约占总烃含量55%，基本无乙炔气体，二氧化碳和一氧化碳数值基本稳定，从而可以初步判定变压器内部存有700℃以上900℃以下高温过热缺陷，但未伤及固体绝缘；根据跟踪测试数据可得目前该设备热源无扩大趋势及热源温度稳定。

2.1.2 三比值法

计算历次检测数据的三比值编码，三比值编码均为“0，2，2”，根据三比值法判断，故障类型属于高温过热（高于700℃）。参考故障实例为：分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁芯多点接地等。

2.1.3 按四比值编码为“2、0、2、0”从经验分析，按照罗杰斯法判断铁心多点接地与油箱的环流、或导电部位接触电阻过大。

应用以上种方法判断可知，该设备存有高于700℃的高温过热缺陷，但未伤及绝缘。结合总烃绝对产气速率，目前热源无扩大趋势，且热源温度稳定。

2.2 故障部位判断

根据特征气体法和三比值法可知该设备存在裸金属过热可能性极大。无法排除油路堵塞大面积过热的可能性。

变压器内部裸金属大体分三大部分：一是，导电回路部分，包括导电杆、裸露的母排、分接开关接点、裸露的电气连接点等；二是，铁芯磁路部分；三是，金属夹件部分。缺陷查找应该分别对上述三个部分进行排查。

导电回路部分可能产生过热的原因有：电气连接点松动，接触面电阻增大，焊点开焊，110千伏引线与高压电容套管下端均压球搭接并且绝缘破损。

铁芯磁路部分可能产生过热的原因有：铁芯与夹件间绝缘降低或破损造成铁芯多点接地，异物杂质造成铁芯多点接地，异物杂质造成铁芯片间短路，铁芯片间绝缘破损造成片间短路，铁芯接地片外包绝缘破损造成片间短路。

金属夹件部分可能产生过热的原因有：穿芯螺杆绝缘破损与金属夹件形成环流，金属夹件与油箱外壳接触形成环流。

3 结论

分析后得出3号主变存有高于700℃的高温过热缺陷，裸金属过热可能性极大，不能排除油路堵塞大面积过热可能。目前热源无扩大趋势，且热源温度稳定。建议加强监视，关注总烃、乙烷、一氧化碳增长情况。密切监视顶层油温，将色谱监测周期缩短为7-10天，注意记录取样负荷、温升，跟踪变化趋势。

该电厂在大修期间对该变压器进行吊罩检查，并未发现存有故障点。目前以一个月为监测周期进行色谱跟踪分析。