国网新疆电力有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000 2.国网新疆电力有限公司检修公司 新疆 乌鲁木齐 830000
[摘 要] 750kV主变运行中色谱数据异常，取油样进行色谱分析判断故障原因，实验结果发现烃类气体增长较为明显。持续跟踪分析色谱数据变化，发现色谱数据与负荷无关，但与风冷的投退存在关系。
[关键词] 主变 油色谱 风冷
前言
电力变压器是电力系统关键的设备之一。变压器的正常运行是电力系统安全可靠运行的重要保证。因此，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。但由于变压器长期运行，变压器本身及其附件故障和事故是不可完全避免的，且引发故障和事故又有很多方面的原因。
2号主变A相风冷与色谱数据对应关系
2号主变A相第四组冷却器投退情况统计表
设备名称 | 时间 | 投退策略 | 备注 |
2号主变A相第4组冷却器 | 2014年10月13日投入 | 夏季方式：3组手动、1组自动、1组备用。 | 夏季时间为4月16日至10月14日 |
2014年11月12日退出 | 冬季方式：1组手动、1组自动，3组备用。 | 冬季时间为：10月15日到次年4月15日 | |
2015年01月12日投入 | |||
2015年02月11日退出 |
2号主变A相油色谱检测数据汇总表
序号 | 检测时间 | 组 分 含 量 （μL/L） | 分析结论 | 冷却器 投退 | |||||||
H2 | CO | CO2 | CH4 | C2H4 | C2H6 | C2H2 | 总 烃 | ||||
1 | 2014年10月13日投入 | ||||||||||
2 | 2014年11月12日退出 | ||||||||||
3 | 2015-1-7 | 61.48 | 83.65 | 239.44 | 34.22 | 26.66 | 9.78 | 0 | 70.66 | 正常 | |
4 | 2015年01月12日投入 | ||||||||||
5 | 2015-1-23 | 79.21 | 115.2 | 288.6 | 68.13 | 58.69 | 20.31 | 0.41 | 147.53 | 总烃接近注意值 | |
6 | 2015-1-26 | 80.76 | 84.46 | 264.18 | 85.13 | 72.74 | 24.12 | 0.19 | 182.18 | 总烃超过注意值 | |
7 | 2015-1-28 | 87.13 | 79.92 | 399.54 | 110.48 | 114.62 | 34.26 | 1.01 | 260.36 | 总烃超过注意值 乙炔超过注意值 | |
8 | 2015-2-10 | 99.13 | 74.34 | 459.36 | 143.82 | 149.13 | 45.53 | 0.92 | 339.41 | 总烃超过注意值 乙炔接近注意值 | |
9 | 2015-2-11 | 98.66 | 74.10 | 499.09 | 145.75 | 156.53 | 47.63 | 0.93 | 350.84 | 总烃超过注意值 乙炔接近注意值 | |
10 | 2015年02月11日退出 | ||||||||||
11 | 2015-2-12 | 97.32 | 75.42 | 415.36 | 146.21 | 151.23 | 47.32 | 0.92 | 345.79 | 总烃超过注意值 乙炔接近注意值 | |
12 | 2015-2-13 | 107.34 | 75.77 | 549.15 | 150.78 | 151.94 | 45.22 | 0.88 | 348.13 | 总烃超过注意值 乙炔接近注意值 | |
13 | 2015-3-12 | 125.65 | 88.62 | 316.12 | 165.96 | 168.75 | 51.73 | 0.86 | 387.30 | 总烃超过注意值 乙炔接近注意值 | |
通过冷却器的投退发现，色谱数据的增长与冷却器存在一定的关系，在制定检修策略时，首先对主变风冷系统进行检查。
2号主变A相第四组潜油泵检查经过
3月21日，检修公司对2号主变进行定检，发现主变A相第四组冷却器潜油泵电机对地绝缘为零（摇表500V），横向测试对比三相其他14组冷却器潜油泵电机绝缘及直阻，该油泵存在较大差异。在潜油泵充油状态测试数据如下：
第四组潜油泵 | 第五组潜油泵 | ||
阻值 | 相间 | 3.4Ω | 1.4Ω |
相对地 | 22.7MΩ | 无穷大 | |
绝缘电阻 | 绕组对地 | 0 | 无穷大 |
3月23日，对2号主变A相第四组潜油泵拆除排油后，测量数据如下：
第四组潜油泵 | ||
阻值 | 相间 | 3.4Ω |
相对地 | 44.5kΩ | |
绝缘电阻 | 相对地 | 0 |
进一步对潜油泵解体检查：
1、打开潜油泵接线端子护盖，检查U、V、W三相油泵电源线未见异常；
2、潜油泵本体外壳，露出盘式电机线圈，检查线圈外观及外壳内部未见异常；
3、式电机定子与转子分离，发现一匝线圈线槽端部铜漆包线外观碳化，两根铜线烧断；
问题相压紧线圈的绝缘楔条，发现端部已发黑，碳化，去除临近线槽绝缘楔条外观正常
原因分析
根据现场电机解体潜油泵，发现线圈烧损，初步判断第四组冷却器潜油泵线圈绝缘受损，潜油泵投入后，线圈受损部位温度过高，达到600-700，造成局部过热，在油流作用下，扩散至主变本体内，检测到主变本体有乙炔产生，随着时间的推移特征气体明显升高，最终乙炔和总烃超过注意值。
同时根据750千伏变电站冷却器的投退原则，结合2号主变A相第四组冷却器的投退时间，见附件。2014年10月13日投入后，异常气体有增长现象，2014年11月退出后。2015年1月12日按风冷投退原则，第四组冷却器再次投入，异常气体有明显增高，乙炔及总体超出注意值；2015年2月11日退出，乙炔及总体未见增长；
综上所述，潜油泵的投入与退出，与主变本体乙炔及总烃的增长在时间上吻合；根据线圈绝缘老化，演变的过程与特征气体的增长速率吻合。
四、后续工作：
1、需厂家将设备返厂检测，主要是通电测试，缺陷线圈烧损的原因，线圈绝缘不良能达到的温度，能产生产生特征气体等，出具分析报告；
2、需厂家落实，在电机通流过载时，电机保护未能正常动作的原因分析。
五、建议措施
1、对强有风冷变压器潜油泵的维护周期进行调整，由原主设备《状态检修规程》结合停电检查潜油泵电机绝缘，调整为每年迎峰度夏前进行轮停冷却器进行潜油泵的绝缘测试、电机绕组直流电阻测试，缩短转动部件的检查周期，做到及时发现及时处理。
2、对运行中的变压器冷却器定期投退时，重点对潜油泵是否有异常影响进行检查，可以尝试超声测试等带电检测手段测试
3、带电检测工作中，加入潜油泵电机电流测试项目，可有效检测绕组异常、叶轮扫堂等重大缺陷，防止由潜油泵故障引发主变本体异常或特征气体误判。
参考文献：
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董其国. 电力变压器故障与诊断.中国电力出版社,2007.
钱旭耀.变压器油及相关故障诊断处理技术[M]. 中国电力出版社,1995.
孙坚明. 电力用油分析及油务管理. 中国电力出版社,2008.
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