220kV變電站主變壓器絕緣整體降低原因分析

叢s穎

摘 要：某220kV變電站1號(hào)主變壓器例行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)整體絕緣電阻下降，通過分析認(rèn)為變壓器油中存在微生物，從而導(dǎo)致整體絕緣電阻降低，并提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：220kV變壓器；絕緣電阻；油色譜分析；微生物；交流擊穿電壓試驗(yàn)

1 概述

某220kV變電站1號(hào)主變壓器于2013年5月15日投入運(yùn)行。在2014年5月13日對1號(hào)主變壓器例行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣電阻與2013年5月13日驗(yàn)收試驗(yàn)相比（換算同一溫度下）：一次對二次及地下降到21.2%；二次對一次及地下降到26.5%；一、二次對地下降到21.7%；鐵心下降到16.6%；夾件下降到11.9%，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

表1 1號(hào)主變壓器絕緣電阻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過分析認(rèn)為變壓器油中存在微生物，從而導(dǎo)致整體絕緣電阻降低。此變壓器由特變電工沈陽變壓器集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為：SZ11-120000/220。對1號(hào)主變壓器采取了更換新油的辦法，為處理變壓器箱壁、線圈內(nèi)殘留微生物，通過采用高效吸附濾板干燥劑（AL2O3）和真空濾油機(jī)對原變壓器油進(jìn)行熱油循環(huán)過濾，達(dá)到?jīng)_洗變壓器箱壁和線圈內(nèi)部目的，待變壓器整體絕緣電阻合格后，重新注入新的合格變壓器油。

2 故障原因分析過程

2.1 工作過程

5月15日，省公司運(yùn)檢部針對某220kV變電站1號(hào)主變壓器絕緣下降問題召開專題會(huì)議，電科院、某供電公司和變壓器廠相關(guān)人員參加了會(huì)議。與會(huì)人員通過某供電公司提供的1號(hào)主變壓器絕緣電阻測試數(shù)據(jù)初步確定：某220kV變電站1號(hào)主變壓器整體絕緣下降，且幅值較大，初步排除變壓器受潮的可能性，判斷為變壓器油中存在微生物造成絕緣降低的現(xiàn)象。

同時(shí)確定電科院在完成油常規(guī)試驗(yàn)時(shí)，用沈變提供的含有三氧化二鋁的專用濾紙對油進(jìn)行過濾，并進(jìn)行濾前、濾后的絕緣電阻測量。

5月17日，電科院把1號(hào)主變壓器下部的油樣送往某大學(xué)生命科學(xué)研究院進(jìn)行微生物檢測。

2.2 已完成的相關(guān)試驗(yàn)及結(jié)果

在發(fā)現(xiàn)該變壓器絕緣整體下降后，電科院評價(jià)中心于5月14日對1號(hào)主變壓器取油進(jìn)行了油色譜分析、介損、油顆粒度、油族組成成分和油交流擊穿電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均合格。

5月15日，根據(jù)省公司運(yùn)檢部要求，對1號(hào)、2號(hào)主變壓器按上、中、下三個(gè)部位分別取油進(jìn)行絕緣電阻、介損、油顆粒度、油族組成成分和油交流擊穿電壓等項(xiàng)目的試驗(yàn)。

其中，1號(hào)、2號(hào)主變壓器油顆粒度、油族組成成分和油交流擊穿電壓等項(xiàng)目均合格，具體數(shù)據(jù)如表2。

1號(hào)主變壓器油的絕緣電阻比2號(hào)主變壓器油的絕緣電阻小，而且1號(hào)主變壓器油在經(jīng)過濾后絕緣電阻值顯著增加，且極化現(xiàn)象不明顯；1號(hào)主變壓器油在濾后的介質(zhì)損耗因數(shù)也明顯降低，具體數(shù)據(jù)如表3。

表3 1、2號(hào)主變壓器絕緣電阻及介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

注：1、油杯中的電極間隙為2.5mm。2、太（拉），符號(hào)：T，1012；吉（咖），符號(hào)：G，109。

2.3 原因分析

（1）1號(hào)主變壓器絕緣電阻的吸收比大于1.3，且絕緣是整體降低；同時(shí)，1號(hào)、2號(hào)主變壓器油水分檢測數(shù)值最大為10.6mg/L，也滿足預(yù)試規(guī)程DL/T596-1996規(guī)定的“220kV變壓器≤15mg/L”。因此，1號(hào)主變壓器不具備支持受潮的證據(jù)。

（2）根據(jù)1號(hào)主變壓器預(yù)試測試數(shù)據(jù)：絕緣電阻整體降低，結(jié)合省內(nèi)已發(fā)生并在運(yùn)行的汪清、雙遼等變電站的變壓器的絕緣情況，初步推斷1號(hào)主變壓器應(yīng)是油中微生物造成變壓器絕緣整體下降。

（3）根據(jù)2001年3月變壓器文獻(xiàn)刊登的“變壓器油中微生物的淺析”的論述，結(jié)合1號(hào)主變壓器油濾前、濾后的介損量變化推斷：1號(hào)主變壓器處在油中存在微生物的初期。

3 結(jié)論

1號(hào)主變壓器油中存在微生物極性物質(zhì)，造成變壓器絕緣整體下降。

4 措施及建議

（1）變壓器采用專用濾紙，并且加熱至最低90℃的濾油方式，在濾油過程中定時(shí)檢測各部位絕緣電阻，直到全部數(shù)據(jù)滿足規(guī)程要求。（2）1號(hào)主變壓器油若全部更換，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部油沖洗和工藝控制措施，提高潔凈度，避免油中微生物的再次產(chǎn)生。（3）運(yùn)行現(xiàn)場巡視過程中，加強(qiáng)呼吸器油封、硅膠干燥有效性的檢查：a.當(dāng)較多硅膠受潮變色時(shí)，需要更換硅膠；對單一顏色硅膠，受潮硅膠不超過2/3；b.監(jiān)視吸濕器的密封是否良好，當(dāng)發(fā)現(xiàn)吸濕器內(nèi)的上層硅膠先變色時(shí)，可以判定密封不好；c.注入吸濕器油杯的油量要適中，過少會(huì)影響凈化效果，過多會(huì)造成呼吸時(shí)冒油。