一起35kV所用變色譜異常的分析與處理

陶莉+趙中標(biāo)

【摘 要】 在油色譜例行試驗時，發(fā)現(xiàn)一變電站35kV所用變油色譜分析結(jié)果中單一氫氣超出注意值，同時水分超標(biāo)，經(jīng)多次跟蹤發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)仍存在異常，判斷為設(shè)備整體受潮。后經(jīng)停電檢查，發(fā)現(xiàn)此所用變本體密封膠墊有劃痕，影響設(shè)備密封性，導(dǎo)致設(shè)備受潮。此次分析中，體現(xiàn)了油色譜分析是充油電力設(shè)備故障分析中必不可少的手段。

【關(guān)鍵詞】 油色譜 ?氫氣 ?水分 ?受潮

1 引言

油色譜分析，是充油電氣設(shè)備出廠檢驗和日常運行監(jiān)督過程中判斷設(shè)備潛伏性故障的有效手段。因此，在電力系統(tǒng)中，此項分析對分析設(shè)備狀態(tài)有著重要意義。2014年5月13日，在油色譜例行試驗中，發(fā)現(xiàn)某變電站一35kV所用變氫氣超出注意值為1287.64uL/L，遠(yuǎn)大于150uL/L。常規(guī)試驗中水分為45.2mg/L，遠(yuǎn)大于25mg/L。于是，對此所用變進行油色譜和水分的跟蹤試驗。經(jīng)多次跟蹤試驗后，異常仍存在，最終進行了停電檢查處理。

2 故障分析

2.1 油色譜數(shù)據(jù)分析

此35kV所用變投運于2013年4月10日，投運后1天、4天、10天、30天跟蹤色譜試驗正常，如表1所示。

由表1看出所用變投運后30天以內(nèi)氫氣增大趨勢較大，決定縮短試驗周期，定為6個月以后再進行跟蹤。2013年11月20日跟蹤后，氫氣含量為101.25uL/L，雖未超出注意值但增長較快，由原本1年一次的試驗周期縮短為6各月一次。

2014年5月13日對該所變進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)氫氣含量和水分嚴(yán)重超出注意值，于是進行了連續(xù)跟蹤試驗，如表2。

跟蹤后發(fā)現(xiàn)：（1）特征氣體中，沒有發(fā)現(xiàn)乙炔，首先排除設(shè)備電弧放電故障和低能量放電故障。（2）由于放電能量不同，產(chǎn)生的特征氣體不同。如放電能量密度在10-9C以下時，一班總烴不高，主要成分的氫氣和甲烷;當(dāng)放電能量密度為10-8-10-7C時，則氫氣相應(yīng)降低，而出現(xiàn)乙炔，但乙炔這時在總烴中所占比例不到2%，這是局部放電區(qū)別于其他放電現(xiàn)象的主要標(biāo)志。從跟蹤數(shù)據(jù)中看出，氫氣雖呈明顯增長趨勢，但甲烷含量趨勢平穩(wěn)且無乙炔出現(xiàn)，故排除局部放電的可能。（3）考慮以上因素后，現(xiàn)在懷疑是過熱故障。當(dāng)熱點不涉及固體絕緣的裸金屬過熱性故障，產(chǎn)生的氣體主要是低分子烴類，甲烷和乙烯是特征氣體，一般兩者之和常占總烴的80%以上。當(dāng)故障點溫度較低時，甲烷占的比重較大，隨著熱點溫度的升高（500℃以上），乙烯、氫氣的組分急劇增加，比例增大。當(dāng)嚴(yán)重過熱（800℃以上）時，也會產(chǎn)生少量乙炔，但其含量不超過乙烯含量的10%。綜合考慮此所用變的跟蹤數(shù)據(jù)，甲烷和乙烯的含量不大，且增長速度緩慢，又無乙炔產(chǎn)生，故排除不涉及固體絕緣和裸金屬過熱性故障。（4）如果是涉及固體絕緣的過熱性故障，除產(chǎn)生低分子烴類氣體外，還產(chǎn)生較多的CO、CO2氣體。隨著溫度的升高，CO/CO2比值增大。但是，從表2看出，CO和CO2含量不大，且比值不高，故再次排除涉及固體絕緣的過熱性故障。

綜上所述，現(xiàn)排除此35kV所用變內(nèi)部存在故障，由于只是單一氫氣超標(biāo)，初步判斷為設(shè)備受潮，計劃對設(shè)備進行停電檢查。

2.2 停電檢查

2014年6月5日對設(shè)備進行停電檢查，電氣試驗數(shù)據(jù)如表3所示。

由電氣試驗數(shù)據(jù)分析可以看出，例行試驗絕緣電阻較交接試驗數(shù)據(jù)有所降低，直流泄流電流較交接試驗數(shù)據(jù)明顯增大，介損雖在合格范圍內(nèi)（≤1.5%）但較交接數(shù)據(jù)有所增大，設(shè)備內(nèi)部存在異常，決定對此所用變進行吊芯。

2.3 異常處理

吊芯后發(fā)現(xiàn)，所用變的密封圈表面有劃痕，可能是在變壓器安裝時留下的。因此初步判斷為因密封圈密封不嚴(yán)導(dǎo)致的變壓器內(nèi)部受潮，色譜數(shù)據(jù)中氫氣超標(biāo)，水分增大?？紤]直接換油，充入新的絕緣油。在抽出油后，發(fā)現(xiàn)變壓器箱底部有小水珠。在更換了密封圈，又對變壓器箱體進行清掃和烘干后，注入新的絕緣油。表4為投入運行后1天、4天、10天30天的色譜跟蹤數(shù)據(jù)。

由表4可以看出變壓器運行正常。

3 防范措施

通過此次異常處理，我們要更加重視油色譜分析，對有數(shù)據(jù)異常設(shè)備要從設(shè)備的各個方面綜合考慮。不同故障時產(chǎn)生的特征氣體就不同。故障點產(chǎn)生的特征氣體隨跟蹤類型、故障嚴(yán)重程度及其涉及的絕緣材料的不同而不同。在日常分析中要多積累經(jīng)驗，綜合考慮分析。

4 結(jié)語

油色譜試驗作為輔助分析手段，對分析充油電氣設(shè)備運行狀態(tài)具有及時性和有效性，尤其是對帶電設(shè)備的監(jiān)測有重要意義。今后要大力推廣油色譜分析，做到對充油設(shè)備分析全面化。

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