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[摘 要]介绍分析了潮州供电局220KV金砂变电站#1主变压器油色谱数据异常情况,及所进行的系列检查试验、综合分析判断和处理过程,为变压器油色谱分析、设备异常判断、追踪测试结果分析和设备缺陷处理提供了大量的数据和经验。
[关键词]主变;色谱;分析;处理。
中图分类号:TM407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0105-01
1 前言
潮州供电局220KV金砂变电站#1主变压器:生产厂家:保定变压器厂;型号:SFPSZ9-180000/220;额定容量:180000/180000/90000KVA;额定电压:220/121/11KV;阻抗电压:高—中14.5高—低25.3中—低8.7。
1998年01月投入运行至1998年12月,因需要更换10KV低压侧线圈;更换线圈前后至2001年11月各项定期电气试验正常,色谱分析试验数据无异常。在2002年6月19日的年度油色谱分析时,发现该变压器总烃含量超标,达到304.17μL/L;此后,对该变压器连续每周1次进行油色谱跟踪分析试验和一系列的检查、滤油和现场吊罩大修、最后返厂全面解体大修找到故障点在中压线圈股间短路。
2 分析及处理
2.1 分析及处理过程
在发现该主变压器色谱出现异常后,进行了一系列的高压试验和油化验,除了色谱数据异常外,其他试验数据都符合投运要求。因此决定对其进行每周一次色谱试验加强跟踪分析。至2002年12月05日,发现总烃基本稳定在350μL/L左右,并无明显增长。在各项电气试验合格及不吊罩外观检查无异常后,于是对该主变压器进行滤油处理,将油中总烃含量滤到48.46μL/L。
滤油后继续进行色谱跟踪分析,发现在2003年7月开始,总烃增长明显,但是在2003年10月中旬后,总烃又基本稳定在300μL/L左右,经过和厂家联系,在2004年6月,对该变压器进行现场吊罩大修,在B相调压线圈至有载调压器的引线中,发现第五档的连线在T型连接处绝缘纸有大约2平方厘米的黑点,厂家也对此进行了处理,在各项试验合格后投入運行。
在投入运行后的色谱跟踪分析中,发现故障并没有排除,总烃继续增长,特别在负荷高峰期时,总烃增长明显;最后决定返厂解体检查大修。
从跟踪测试的数据可以看出总烃随着运行时间的延长而增长,特别的负荷高时,增长速度更快,总烃超过注意值。根据以上色谱分析数据,可以作如下计算、分析和判断:
2.1.1 故障产气速率分析
⑴产气速率
⑵绝对产气速率
DL/T722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定相对产气率注意值不大于10%月,绝对产气率不大于12mL/d。
从上面计算出的数据可以看出,总烃在负荷高峰期增长非常快,并且相对产气率和绝对产气率都分别大于10%/月和12mL/d,可判断设备有故障。
虽然DL/T722-2000中有指出“相对产气速率也可以用来判断充油电气设备内部的状况。总烃的相对产气速率大于10%时,应引起注意。对总烃起始含量很低的设备,不宜采用此判据。”
在对#1主变的跟踪分析中,发现总烃在不断增长,并且在开始满负荷运行时,总烃已经超过注意值,满负荷运行后,总烃明显上升并且绝对产气率也超注意值,所以完全可以用相对产气率和绝对产气速率来判定这台主变压器有异常。
2.1.2 用判断故障类型的三比值法来分析
从上面算式得出三比值范围编码(0,2,2),因此可以判断设备应该存在“高于700℃的高温过热故障”。
(2)从跟踪分析的色谱数据看,不但总烃增长,同时CO和CO2含量也明显增长,并且该主变在2008年2月取油样进行油中糠醛含量试验结果无异常,因此应该排除绝缘纸和绝缘板过度老化的可能。
(3)由于主变更换过低压线圈,有可能在更换时,吊装线圈时可能损伤线圈绝缘,同时跟据上面色谱数据和各项试验结果、主变运行负荷情况综合分析,我们认为:①通过高压试验,排除铁芯和夹件多点接地故障;②油中色谱CO、CO2含量明显增长,油中糠醛含量无异常,有可能存在固体绝缘故障,故障特征气体产气速率随着负荷增加而明显增加,因此判断设备应该存在局部短路或层间绝缘不良的故障,并且故障点应该在线圈上。③排除主变本体检修过程中动焊造成运行中出现C2H2的情况。
2.2 故障的确切定位及处理
從上述分析结果,我们决定对主变进行解体检查大修,由于现场工作条件有限,因此决定返厂修理。2008年5月6日,主变退出运行,并在中旬运送至广州电力设备厂解体。
电力设备厂在解体后检查找出金砂变电站#1主变压器异常缺陷:
(1)中压Am相线圈两处股间短路,一处是从线圈下部往上数第22和23饼线之间、线圈下部出线往左第6和第7等份之间撑条位置的外部导线S弯位处,并发现短路的两根铜导线已经烧蚀严重;
(2)另一处是从线圈上部往下数第13和14饼线之间、线圈上部出线往右第12和13等份之间撑条位置的内部导线S弯位处。
找出故障原因后,设备厂对主变进行修复处理,一切试验结果正常。现已经重新安装完毕,将在近期投入运行,我们将继续对主变投运后进行跟踪分析。
3 结束语
经过我们有关人员的共同努力,成功地消除了该变压器线圈股间短路的故障;
发现#1主变油色谱数据异常后,通过连续长时间跟踪测试和数据分析,判断#1主变内部存在导体过热和放电的潜伏性缺陷。
同时可以看出,变压器返厂解体处理是非常必要和及时的。使设备故障在潜伏和萌牙开始发展阶段得到及时处理和消除。
#1主变故障缺陷的发现和及时处理,充分说明了色谱分析的重要性和必要性。通过本次缺陷的分析和处理,为以后类似的大型电力变压器缺陷的综合分析判断及处理积累了非常宝贵的经验。
参考文献
[1] 《电力工业技术监督条例、规程汇编》[S].中国电力出版社,2001.
[2] 《油务员》培训教材[M].中国电力出版社,2008.
作者简介
郭沛明(1975—),性别男,广东潮州人,电力化学助理工程师,广东电网有限责任公司潮州供电局变电管理所化学电测班班长,研究方向:变电运行及检修。
[关键词]主变;色谱;分析;处理。
中图分类号:TM407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0105-01
1 前言
潮州供电局220KV金砂变电站#1主变压器:生产厂家:保定变压器厂;型号:SFPSZ9-180000/220;额定容量:180000/180000/90000KVA;额定电压:220/121/11KV;阻抗电压:高—中14.5高—低25.3中—低8.7。
1998年01月投入运行至1998年12月,因需要更换10KV低压侧线圈;更换线圈前后至2001年11月各项定期电气试验正常,色谱分析试验数据无异常。在2002年6月19日的年度油色谱分析时,发现该变压器总烃含量超标,达到304.17μL/L;此后,对该变压器连续每周1次进行油色谱跟踪分析试验和一系列的检查、滤油和现场吊罩大修、最后返厂全面解体大修找到故障点在中压线圈股间短路。
2 分析及处理
2.1 分析及处理过程
在发现该主变压器色谱出现异常后,进行了一系列的高压试验和油化验,除了色谱数据异常外,其他试验数据都符合投运要求。因此决定对其进行每周一次色谱试验加强跟踪分析。至2002年12月05日,发现总烃基本稳定在350μL/L左右,并无明显增长。在各项电气试验合格及不吊罩外观检查无异常后,于是对该主变压器进行滤油处理,将油中总烃含量滤到48.46μL/L。
滤油后继续进行色谱跟踪分析,发现在2003年7月开始,总烃增长明显,但是在2003年10月中旬后,总烃又基本稳定在300μL/L左右,经过和厂家联系,在2004年6月,对该变压器进行现场吊罩大修,在B相调压线圈至有载调压器的引线中,发现第五档的连线在T型连接处绝缘纸有大约2平方厘米的黑点,厂家也对此进行了处理,在各项试验合格后投入運行。
在投入运行后的色谱跟踪分析中,发现故障并没有排除,总烃继续增长,特别在负荷高峰期时,总烃增长明显;最后决定返厂解体检查大修。
从跟踪测试的数据可以看出总烃随着运行时间的延长而增长,特别的负荷高时,增长速度更快,总烃超过注意值。根据以上色谱分析数据,可以作如下计算、分析和判断:
2.1.1 故障产气速率分析
⑴产气速率
⑵绝对产气速率
DL/T722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定相对产气率注意值不大于10%月,绝对产气率不大于12mL/d。
从上面计算出的数据可以看出,总烃在负荷高峰期增长非常快,并且相对产气率和绝对产气率都分别大于10%/月和12mL/d,可判断设备有故障。
虽然DL/T722-2000中有指出“相对产气速率也可以用来判断充油电气设备内部的状况。总烃的相对产气速率大于10%时,应引起注意。对总烃起始含量很低的设备,不宜采用此判据。”
在对#1主变的跟踪分析中,发现总烃在不断增长,并且在开始满负荷运行时,总烃已经超过注意值,满负荷运行后,总烃明显上升并且绝对产气率也超注意值,所以完全可以用相对产气率和绝对产气速率来判定这台主变压器有异常。
2.1.2 用判断故障类型的三比值法来分析
从上面算式得出三比值范围编码(0,2,2),因此可以判断设备应该存在“高于700℃的高温过热故障”。
(2)从跟踪分析的色谱数据看,不但总烃增长,同时CO和CO2含量也明显增长,并且该主变在2008年2月取油样进行油中糠醛含量试验结果无异常,因此应该排除绝缘纸和绝缘板过度老化的可能。
(3)由于主变更换过低压线圈,有可能在更换时,吊装线圈时可能损伤线圈绝缘,同时跟据上面色谱数据和各项试验结果、主变运行负荷情况综合分析,我们认为:①通过高压试验,排除铁芯和夹件多点接地故障;②油中色谱CO、CO2含量明显增长,油中糠醛含量无异常,有可能存在固体绝缘故障,故障特征气体产气速率随着负荷增加而明显增加,因此判断设备应该存在局部短路或层间绝缘不良的故障,并且故障点应该在线圈上。③排除主变本体检修过程中动焊造成运行中出现C2H2的情况。
2.2 故障的确切定位及处理
從上述分析结果,我们决定对主变进行解体检查大修,由于现场工作条件有限,因此决定返厂修理。2008年5月6日,主变退出运行,并在中旬运送至广州电力设备厂解体。
电力设备厂在解体后检查找出金砂变电站#1主变压器异常缺陷:
(1)中压Am相线圈两处股间短路,一处是从线圈下部往上数第22和23饼线之间、线圈下部出线往左第6和第7等份之间撑条位置的外部导线S弯位处,并发现短路的两根铜导线已经烧蚀严重;
(2)另一处是从线圈上部往下数第13和14饼线之间、线圈上部出线往右第12和13等份之间撑条位置的内部导线S弯位处。
找出故障原因后,设备厂对主变进行修复处理,一切试验结果正常。现已经重新安装完毕,将在近期投入运行,我们将继续对主变投运后进行跟踪分析。
3 结束语
经过我们有关人员的共同努力,成功地消除了该变压器线圈股间短路的故障;
发现#1主变油色谱数据异常后,通过连续长时间跟踪测试和数据分析,判断#1主变内部存在导体过热和放电的潜伏性缺陷。
同时可以看出,变压器返厂解体处理是非常必要和及时的。使设备故障在潜伏和萌牙开始发展阶段得到及时处理和消除。
#1主变故障缺陷的发现和及时处理,充分说明了色谱分析的重要性和必要性。通过本次缺陷的分析和处理,为以后类似的大型电力变压器缺陷的综合分析判断及处理积累了非常宝贵的经验。
参考文献
[1] 《电力工业技术监督条例、规程汇编》[S].中国电力出版社,2001.
[2] 《油务员》培训教材[M].中国电力出版社,2008.
作者简介
郭沛明(1975—),性别男,广东潮州人,电力化学助理工程师,广东电网有限责任公司潮州供电局变电管理所化学电测班班长,研究方向:变电运行及检修。