煤窑沟2号主变事故分析

马 莹

（国网新疆电力公司吐鲁番供电公司，新疆 吐鲁番 838000）

变压器是充油电气设备的重要组成部分，利用气体色谱分析方法来检测变压器的内部故障，已经成为变压器等充油电气设备绝缘监督的一个重要手段；还可以防止设备损坏和由于设备损坏而导致的电网大面积停电事故发生，对保障设备乃至电网的安全运行能起到积极作用。通过煤窑沟2号主变的事故分析，说明了事故的原因、经过、分析方法及处理措施，为今后变压器事故分析提供了一定的参考意见。

1 故障实例

煤窑沟变电站2号主变，型号为S9─5000/35，生产厂家为新疆特变电工，此台变压器自2006年6月投运开始，各组分含量均为正常，运行至2011年7月23至2011年11月22日总烃含量超标，C2H2含量未超过检测限，氢气含量正常。2011年12月3日煤窑沟变2#主变轻瓦斯动作，处理后，由于设备内部残油混入，油中仍存在总烃含量超标，C2H2含量未超过检测限，氢气含量正常现象，多次跟踪分析未见增长，于是该设备检测转入正常周期。2013年3月13日，在带电检测中，我们取样分析时发现，H2含量为249.19μL/L，C2H2含量为 9.06μL/L、总烃含量为 1593.72μL/L，氢气、乙炔、总烃超标，且有增长趋势，总烃相对产气速率为11.45%，大于10%的要求。检测情况见表1。

2 故障处理及分析方法

2.1 故障经过

2013年3月13日，在带电检测中，我公司化学专业对35kV煤窑沟变电站2#主变取样分析发现，H2含量为 249.19μL/L，C2H2含量为 9.06μL/L、总烃含量为1593.72μL/L，氢气、乙炔、总烃超标，与以往相比明显增长。后跟踪分析，氢气、乙炔、总烃大幅度增长。检测情况见表2。

表1 煤窑沟2号主变色谱分析异常数据

表2 煤窑沟2号主变色谱分析异常跟踪数据

2.2 分析方法

由于 35kV煤窑沟变电站2#主变为无载调压变压器，它的分接开关囊括在本体油箱内，我们利用故障特征气体分析以及三比值法对故障进行了分析判断。

三比值法原理是：根据充油电气设备内油、绝缘在故障下裂解产生气体组分含量的相对浓度与温度的相互依赖关系，从五种特征气体中选用二种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成三结比值，以不同的编码表示；根据表3的编码规则和表4故障类型判断方法作为诊断故障性质的依据。这种方法消除了油的体积效应影响，是判断充油电气设备故障类型的主要方法。

我们用三比值法对煤窑沟2号主变进行分析判断，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……2三比值编码为022，高于700℃的高温过热故障

根据《DL/T722—2000变压器油中溶解气体分析和判断导则》，故障性质可判定为高于700℃的高温过热故障。

3 原因分析

1）根据三比值法，该故障编码为022，为高于700℃的高温过热。高温过热可能由以下原因引起：分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁心漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁心多点接地等。

2）鉴于上次轻瓦斯动作是由于分接开关静触头螺丝松动，接触面电阻增大，导致高温过热，致使动静触头面发黑所致。此次检查发现，2#主变内部仍然存在触头发黑、螺丝松动现象。

4 故障处理措施：采取主变更换

2013年5月20日，检修人员更换了该主变，更换后设备运行无异常。表5是投运后该主变色谱检测情况。

表3 编码规则

表4 故障类型判断方法

表5 煤窑沟2号主变投运后色谱数据

5 结论

通过正确的色谱分析和预防性试验能够防止设备损坏和由于设备损坏而导致的电网大面积停电事故发生，对保障设备乃至电网的安全运行能起到积极作用。因此，利用变压器油中溶解气体的色谱分析法，能尽早地发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障，是监督与保障设备安全运行的一个重要手段。