煤窯溝2號主變事故分析

馬 瑩

（國網(wǎng)新疆電力公司吐魯番供電公司，新疆 吐魯番 838000）

變壓器是充油電氣設備的重要組成部分，利用氣體色譜分析方法來檢測變壓器的內(nèi)部故障，已經(jīng)成為變壓器等充油電氣設備絕緣監(jiān)督的一個重要手段；還可以防止設備損壞和由于設備損壞而導致的電網(wǎng)大面積停電事故發(fā)生，對保障設備乃至電網(wǎng)的安全運行能起到積極作用。通過煤窯溝2號主變的事故分析，說明了事故的原因、經(jīng)過、分析方法及處理措施，為今后變壓器事故分析提供了一定的參考意見。

1 故障實例

煤窯溝變電站2號主變，型號為S9─5000/35，生產(chǎn)廠家為新疆特變電工，此臺變壓器自2006年6月投運開始，各組分含量均為正常，運行至2011年7月23至2011年11月22日總烴含量超標，C2H2含量未超過檢測限，氫氣含量正常。2011年12月3日煤窯溝變2#主變輕瓦斯動作，處理后，由于設備內(nèi)部殘油混入，油中仍存在總烴含量超標，C2H2含量未超過檢測限，氫氣含量正?，F(xiàn)象，多次跟蹤分析未見增長，于是該設備檢測轉(zhuǎn)入正常周期。2013年3月13日，在帶電檢測中，我們?nèi)臃治鰰r發(fā)現(xiàn)，H2含量為249.19μL/L，C2H2含量為 9.06μL/L、總烴含量為 1593.72μL/L，氫氣、乙炔、總烴超標，且有增長趨勢，總烴相對產(chǎn)氣速率為11.45%，大于10%的要求。檢測情況見表1。

2 故障處理及分析方法

2.1 故障經(jīng)過

2013年3月13日，在帶電檢測中，我公司化學專業(yè)對35kV煤窯溝變電站2#主變?nèi)臃治霭l(fā)現(xiàn)，H2含量為 249.19μL/L，C2H2含量為 9.06μL/L、總烴含量為1593.72μL/L，氫氣、乙炔、總烴超標，與以往相比明顯增長。后跟蹤分析，氫氣、乙炔、總烴大幅度增長。檢測情況見表2。

表1 煤窯溝2號主變色譜分析異常數(shù)據(jù)

表2 煤窯溝2號主變色譜分析異常跟蹤數(shù)據(jù)

2.2 分析方法

由于 35kV煤窯溝變電站2#主變?yōu)闊o載調(diào)壓變壓器，它的分接開關(guān)囊括在本體油箱內(nèi)，我們利用故障特征氣體分析以及三比值法對故障進行了分析判斷。

三比值法原理是：根據(jù)充油電氣設備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn)生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相互依賴關(guān)系，從五種特征氣體中選用二種溶解度和擴散系數(shù)相近的氣體組分組成三結(jié)比值，以不同的編碼表示；根據(jù)表3的編碼規(guī)則和表4故障類型判斷方法作為診斷故障性質(zhì)的依據(jù)。這種方法消除了油的體積效應影響，是判斷充油電氣設備故障類型的主要方法。

我們用三比值法對煤窯溝2號主變進行分析判斷，列表如下：

C2H2/C2H4=9.06/938.84=0.0096＜0.1……0 CH4/H2=421.39/249.19=1.6910＞1～＜3……2 C2H4/C2H6=938.84/224.43=4.1832＞3……2三比值編碼為022，高于700℃的高溫過熱故障

根據(jù)《DL/T722—2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》，故障性質(zhì)可判定為高于700℃的高溫過熱故障。

3 原因分析

1）根據(jù)三比值法，該故障編碼為022，為高于700℃的高溫過熱。高溫過熱可能由以下原因引起：分接開關(guān)接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵心漏磁，局部短路，層間絕緣不良，鐵心多點接地等。

2）鑒于上次輕瓦斯動作是由于分接開關(guān)靜觸頭螺絲松動，接觸面電阻增大，導致高溫過熱，致使動靜觸頭面發(fā)黑所致。此次檢查發(fā)現(xiàn)，2#主變內(nèi)部仍然存在觸頭發(fā)黑、螺絲松動現(xiàn)象。

4 故障處理措施：采取主變更換

2013年5月20日，檢修人員更換了該主變，更換后設備運行無異常。表5是投運后該主變色譜檢測情況。

表3 編碼規(guī)則

表4 故障類型判斷方法

表5 煤窯溝2號主變投運后色譜數(shù)據(jù)

5 結(jié)論

通過正確的色譜分析和預防性試驗能夠防止設備損壞和由于設備損壞而導致的電網(wǎng)大面積停電事故發(fā)生，對保障設備乃至電網(wǎng)的安全運行能起到積極作用。因此，利用變壓器油中溶解氣體的色譜分析法，能盡早地發(fā)現(xiàn)充油電氣設備內(nèi)部存在的潛伏性故障，是監(jiān)督與保障設備安全運行的一個重要手段。