探究應(yīng)用絕緣油化驗分析查處大型變壓器故障

張青琴

摘要：大型變壓器發(fā)生熱點以及放電故障主要是由于其內(nèi)部的絕緣油等發(fā)生了性狀上的變化，并產(chǎn)生了CO、CO2以及其他烴類的低分子氣體物質(zhì)，而這些物質(zhì)一旦溶于絕緣油，就會造成變壓器油出現(xiàn)變質(zhì)的問題，進(jìn)而導(dǎo)致大型變壓器發(fā)生故障。因此，電力部門必須要加強(qiáng)對大型變壓器內(nèi)部絕緣油的化驗和分析，以準(zhǔn)確掌握絕緣油的性狀特點，為電力系統(tǒng)實現(xiàn)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性提供更加可靠的保障。

關(guān)鍵詞：絕緣油;化驗分析;大型變壓器;故障查處;

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的改善，日常生產(chǎn)生活中對電力能源的需求量在不斷地增加，因此，保證電力系統(tǒng)中各項電力設(shè)施運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性是十分重要的。在電力系統(tǒng)中，大型變壓器的性能以及運(yùn)行狀態(tài)將直接關(guān)系到對電力供應(yīng)的可靠性。電力部門需要通過對絕緣油進(jìn)行化驗分析等方法來判斷大型變壓器是否存在故障，以保證供電電壓能夠正常地進(jìn)行高低壓轉(zhuǎn)換。

1 絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處

1.1 對大型變壓器絕緣油進(jìn)行取樣的要點分析

對變壓器內(nèi)部的絕緣油進(jìn)行化驗分析前要進(jìn)行取樣，取樣時應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范逐步操作。首先，應(yīng)選擇變壓器內(nèi)部絕緣油比較容易發(fā)生污染的位置來采集油樣。取樣部位確定后，工作人員可以根據(jù)實際情況使用相應(yīng)的采樣設(shè)備以及采樣規(guī)范來進(jìn)行采集，同時要注意保持油樣的清潔性和干燥性，避免污染油樣，影響化驗分析的準(zhǔn)確性。在采集油樣的過程中應(yīng)先打開放油閥放油，而后應(yīng)先取適量絕緣油對取樣瓶進(jìn)行沖洗，再完成取樣。對變壓器絕緣油進(jìn)行取樣時特別要注意，當(dāng)所取油樣是用于對絕緣強(qiáng)度進(jìn)行檢測時，應(yīng)沖洗取樣瓶2次或3次;如果環(huán)境濕度超過了75%時，應(yīng)避免進(jìn)行取樣操作。對大型變壓器進(jìn)行絕緣油的取樣后，就可以通過色譜分析或者微水分析等多種化驗分析方法來分析油樣，從而判斷大型變壓器的故障原因。

1.2 對絕緣油進(jìn)行化驗分析的基本方法

在化驗分析大型變壓器內(nèi)的絕緣油樣品時，工作人員應(yīng)對絕緣油的具體形狀、顏色、所含的雜質(zhì)成分、色譜、水分以及閃點等進(jìn)行綜合性的分析研究。利用色譜分析方法可以在不對大型變壓器進(jìn)行斷電的情況下，通過對變壓器內(nèi)少量絕緣油樣品的化驗分析就完成對變壓器故障原因的檢測分析，并對故障隱患做出預(yù)測。對絕緣油進(jìn)行化驗分析時應(yīng)首先完全脫出油樣中所含的全部氣體成分，再通過氣相色譜儀來分離檢測氣體的具體成分。完成檢測后，應(yīng)在通過色譜數(shù)據(jù)處理設(shè)備來計算分析從絕緣油中所分離出的CO、CO2、乙炔、乙烯、甲烷、乙烷以及H2等成分。

1.3 根據(jù)化驗分析結(jié)果查處變壓器故障

通過化驗而得到變壓器絕緣油的分析結(jié)果后，應(yīng)以變壓器油中各種溶解性氣體判斷分析的基本導(dǎo)則來判斷變壓器故障的原因。當(dāng)變壓器絕緣油中的分離氣體符合相關(guān)判斷標(biāo)準(zhǔn)時，則應(yīng)對其給予充分的重視，并采取相應(yīng)的查處措施，根據(jù)氣體含量的化驗分析來初步判斷大型變壓器的故障原因。同時，在判斷大型變壓器的故障原因時，還可以通過三比值的判斷方法來進(jìn)行分析，也就是根據(jù)各種氣體含量間所形成的比值關(guān)系來編組以及編碼，而編組編碼的不同也就與相應(yīng)的故障類型相互對應(yīng)，從而更加準(zhǔn)確高效地對變壓器的具體類型進(jìn)行判斷查處。

2 應(yīng)用絕緣油化驗分析查處大型變壓器故障的實踐探究

本文以某變電站的一號大型主變壓器的故障判斷為例來分析絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處的實踐應(yīng)用。改變電站中的一號主變壓器設(shè)備發(fā)生了一次主變跳閘故障，并有本體重瓦斯、比率差動、壓力釋放保護(hù)以及差動保護(hù)等動作提示，同時10 kv備用采取了自投動作，因此需要對其故障原因進(jìn)行查處。在本次故障查處中，首先嚴(yán)格按照取樣規(guī)程采集了主變內(nèi)部的絕緣油樣，并采用了色譜分析的方法來進(jìn)行化驗分析。經(jīng)過化驗，發(fā)現(xiàn)在主變絕緣油樣品中的總烴超標(biāo)，同時其乙炔和乙烯的含量也存在超標(biāo)的問題。工作人員為了進(jìn)一步分析故障原因，采用了在不同時間段對主變絕緣油進(jìn)行取樣和化驗分析的方法，以提高故障查處的準(zhǔn)確性。

2.1 分析大型變壓器故障的主要原因

對該主變故障進(jìn)行故障分析時采取返場吊罩方式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其有載選擇開關(guān)中的第一、第二以及第七檔存在放電跡象。因此，本次故障原因主要是連續(xù)換擋動作時，雖然選擇開關(guān)有動作，但是其切換開關(guān)卻未動作，導(dǎo)致選擇開關(guān)出現(xiàn)拉弧放電現(xiàn)象，進(jìn)而引起本體重瓦斯采取了保護(hù)動作，此后造成了主變發(fā)生差動保護(hù)，并形成相間故障。其中在連續(xù)換擋時，選擇開關(guān)由2檔換向3檔動作，而切換開關(guān)卻沒有動作，因此變壓器刺死的實際檔位仍處于2檔下。而當(dāng)選擇開關(guān)再由4檔換向4檔動作時，其切換開關(guān)仍未做出相應(yīng)動作，因此造成高壓側(cè)電流斷開，并在選擇開關(guān)位置發(fā)生拉弧現(xiàn)象，由于該主變的有載開關(guān)采用的是組合開關(guān)方式，且其本體器身和選擇開關(guān)均位于一個油箱之內(nèi)，導(dǎo)致本體重瓦斯采取了保護(hù)動作，造成故障的發(fā)生。

2.2 分析開關(guān)未采取切換動作的故障原因

電氣以及機(jī)械因素都有可能是造成切換開關(guān)未做出動作的原因。根據(jù)有載調(diào)壓開關(guān)的電氣工作原理，一般來說在做出按鈕動作以后，常閉觸點就會在電流作用下使線圈產(chǎn)生勵磁作用，并隨即閉合常開觸電，線圈由此而帶電，同時閉合常開觸電，使自保持得以形成。又在開關(guān)對一個分接完成以后，其順序開關(guān)將斷開，這次電機(jī)停止運(yùn)行，一個調(diào)壓過程就此完成。而當(dāng)發(fā)生故障時，由于接點出現(xiàn)粘連的問題，使順序開關(guān)無法正常斷開，從而造成有載切換開關(guān)未做出相應(yīng)動作，并在選擇開關(guān)處發(fā)生拉弧問題，引發(fā)主變瓦斯采取保護(hù)動作，使主變運(yùn)行發(fā)生故障。

而造成切換開關(guān)未動作的機(jī)械性因素則是該凸輪機(jī)構(gòu)的行程中存在死點，因此，當(dāng)切換開關(guān)需要做出動作時，拉力彈簧由于嚴(yán)重老化而使拉力下降，造成凸輪結(jié)構(gòu)有死點出現(xiàn)，卡死了切換開關(guān)，使其無法與選擇開關(guān)動作相互配合，導(dǎo)致主變發(fā)生運(yùn)行故障。

通過本次絕緣油化驗分析用于大型變壓器故障查處的實踐發(fā)現(xiàn)，在判斷主變故障時，由于在吊罩后方看到有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)已經(jīng)完成了調(diào)壓，且主變的短路阻抗、絕緣電阻、直流電阻、各繞組、頻率相應(yīng)以及繞組介質(zhì)等均處于正常狀態(tài)，通過其他電氣試驗無法對本次故障原因進(jìn)行有效的查處，而只有對主變絕緣油進(jìn)行化驗分析可以實現(xiàn)準(zhǔn)確判斷故障原因。

3 結(jié)語

通過對大型變壓器中絕緣油進(jìn)行化驗分析，可以有效發(fā)現(xiàn)變壓器設(shè)備中的故障隱患因素，同時還可以對故障的具體性質(zhì)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確判斷故障是屬于放電性故障或者屬于過熱故障，并能夠?qū)收喜课唤o出初步的判斷，因此，能夠幫助電力檢修維護(hù)人員明確故障的具體危害，從而為故障的檢修排除創(chuàng)造便利條件，提高大型變壓器設(shè)備的檢修效率，并對日常維護(hù)保養(yǎng)工作給出指導(dǎo)建議，為電力系統(tǒng)實現(xiàn)安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供更加可靠的保障，促進(jìn)我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。

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