監測主變壓器絕緣油中微量氣體是監測變壓器設備狀態的主要手段,通過對主變壓器絕緣油中微量氣體,特別是氫氣、甲烷、乙炔和總烴含量的變化趨勢的分析比較,可直接反映變壓器內部故障的類型和嚴重程度,因此也是主變壓器狀態監測的主要手段。
1 通過狀態監測發現主變內部故障的實例
江蘇省漣水縣供電公司某110 kV變電所1#主變壓器型號為SZ9-31500/110, 2001年04月30日投入運行。2005年5月12日,漣水縣供電公司檢修工區試驗油務班根椐工作計劃安排,對該1#主變壓器本體進行周期性色譜分析,發現氫氣含量超過標準值(實測值325.72,標準值為150),其余氣體均符合規程要求。為此,試驗人員對引北變1#主變進行跟蹤測量,5月19日下午試驗人員復取油樣進行色譜分析,從分析數據看,氫氣含量有明顯升高,并有乙炔含量(0.18)。為了確保試驗結果的準確性,當日將油樣送往淮安供電公司再次進行色譜分析,結果同樣是氫氣超標,乙炔含量為(0.9)。漣水縣供電公司迅速與制造廠取得聯系,經雙方技術人員分析討論,初步判斷為#1主變壓器有載分接開關油串入本體,不影響主變壓器運行,同時繼續加強監測。
5月22日、24日漣水公司再次對1#主變壓器本體進行取油樣色譜分析,結果氫氣、乙炔仍在繼續上升,5月27日再次取油樣送往地區公司復測。復測結論:編碼110電弧放電、氫氣產氣量超出150。
5月28日,及時對110 kV變壓器10 kV負荷進行了調整,將1#主變壓器停運。首先檢查是否存在本體與有載分接開關串油,檢修人員先從有載分接開關注油孔放油,直至有載開關油枕放不出油,有載開關油位表指示仍沒有變化,分析可能是有載分接開關油位表損壞,接著對有載開關分接頭做了直流電阻試驗,結查試驗數值正常。為此檢修人員又將有載開關吊出,放盡有載開關油桶內的油,過一段時間后,檢查桶內無油滲出,排除了本體與有載分接開關串油的可能,并更換了有載開關油位計。
5月29日,供電公司和制造廠相關技術負責人,就1#主變壓器色譜分析異常重新確定了處理方案,決定對1#主變壓器進行放油,打開主變壓器本體人孔,進入本體內部進行檢查。5月30日,經對本體放油后,檢修人員打開人孔,進入本體內,經檢查發現,有載調壓3檔B相分接頭與本體連接處有明顯放電現象,并有焦味,同時發現該螺絲有松動,連接處不平滑。其它內部檢查均正!,F場對3檔分接頭用砂紙打磨,除去放電痕跡,擰緊螺絲,并對其它螺絲進行檢查、緊固,對主變本體油進行濾油脫氣處理。
6月1日對主變本體直流電阻(高、低壓)、泄漏電流、介質損(含套管)、有載開關等試驗,數值正常,同日下午恢復運行。投運前對本體進行色譜取樣作為原始值,并在投運后四天內色譜跟蹤監視,無數值變化后又適當延長周期,一個月內無變化后恢復了正常周期。
2 故障分析及啟示
從對110 kV引北變1#主變壓器本體內檢查發現,有載調壓3檔B相分接頭處有明顯放電現象,并有放電氣味。主要原因是該處螺絲松動且接觸面不太平滑,接觸電阻增大,引起放電,導致主變本體絕緣油中氫氣含量超標并有乙炔氣體。
此次發生的異常,主要原因為主變壓器本體3檔與有載開關連接處螺絲松動及平面不光滑所致,而其它相螺絲檢查都不松動,因此出廠時未擰緊可能性很大,由于出廠未緊固,運行中有載調壓操作時振動,導致該處螺絲進一步松動,最終導致放電。
從近年來連續出現主變內部故障來看,由于對大型設備采取集中招投標政策,部分大型變壓器制造廠中標的設備數量遠超過其實際生產能力,在供貨期相對較緊的情況下,放松了產品制造質量的要求,導致產品出廠就存在缺陷,在設備運行過程逐步暴露出來。因此設備運行單位在設備制造過程中,要加強對變壓器的監造工作,同時加強相關專業人才的培訓,在制造過程中能夠全過程參與監造與驗收。
狀態監測發現設備故障對設備管理提出了更高的要求,要有長期的設備運行、檢修和試驗資料的積累,主變壓器本體油色譜分析固然重要,但數據分析不能僅局限于與規程比較。從這次故障可以看出,與歷史數據的比較也是非常重要。