色谱分析判断老旧变压器故障的经验与启示

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1、色谱分析判断老旧变压器故障的经验与启示摘要：本文通过对一台运行二十余年的大型变压器轻瓦斯动作后的色谱数据分析，详细阐述了色谱分析在判断和解决同类型变压器故障中的注意事项。关键词：变压器特征气体故障色谱分析1前言：用气相色谱法分析油中溶解气体，是诊断变压器内部潜伏性故障及其发展程度的有效方法。变压器油中溶解气体除与故障性质有关外，还与变压器运行负荷、温度、结构、产气原因、故障部位、色谱分析过程中的取样、脱气和气样注入仪器以及仪器对各组分定性与定量分析等诸多因素有关，因此必须进行综合判断分析。2xx变电所220kV2#主变二十余年色谱分析概况我公司xxx变

2、电所2#主变，型号为SFPSZ-120000/220，西安变压器厂生产，1983年9月1日出厂，油重53.28吨，强迫油循环风冷，1984年11月16日投入运行。运行正常18个月后，1986年3月31日，色谱分析总烃286μl/l，首次超过注意值；1987年3月14日，总烃升至375.1μl/l，并且出现乙炔3.6μl/l；至1994年4月5日轻瓦斯动作前，总烃和乙炔均在此范围内上下波动，存在过-10-热性故障，其间经数次脱气处理运行。31994年4月5日故障分析和处理3.1试验数据及故障类型、性质的判断1994年4月5日上午9时，Ⅱ#主变瓦斯继电器轻

3、瓦斯动作后，即刻赶赴现场取本体油样、瓦斯继电器气样（瓦斯气300mL）和有载开关油样分析，试验数据详见表1，表1螺变2#主变色谱数据表μl/l取样时间氢气H2甲烷CH4乙烯C2H4乙烷C2H6乙炔C2H2总烃C1+C2一氧化碳CO二氧化碳CO2备注1994.2.25.33.425.8103.417.70.9147.82423254故障前1994.4.5.936.1126.9252.537.1260.9677.4297.63799本体9时1994.4.5.934.2139.4254.638.2265.6697.8295.43855本体停电后16时1994

4、.4.6940.8137.7250.237.1262.7687.7289.23782本体停电26小时1994.5.2002.70002.71378检修后1995.5.2054.38.53.4016.260.8691-10-油中溶解气体突增，轻瓦斯游离气体的理论值远大于色谱分析得出得油中溶解气体含量。由色谱分析结果及平衡数据分析，可以看出故障后主变油样中得气体以H2和C2H2、C2H4为主，其次是CH4，这与高能量放电，即电弧放电故障产生得特征气体相符，但油中气体与瓦斯气体中CO和CO2含量都不高，说明故障不涉及固体绝缘。运用三比值法，对其故障进行判断。

5、编码为102，故障性质为高能量放电，而CO2/CO的比值大于10，说明故障涉及纤维素劣化。由于IEC提出（实测值/推算值）比值为0.5~2.0，可视为平衡状态，可以看出除CO、CO2-10-气体接近平衡外，H2与大部分烃类气体理论值与实测值相差较大，且气体浓度明显高于油中气体浓度，说明故障产气量大，设备存在严重的放电故障。3.2综合判断根据变压器油色谱分析，结合电气试验高、中、低压直阻测量合格、变比正常以及局部放电等测试数据综合分析，可判明变压器主绝缘线圈正常，该主变氢瓦斯动作前内部存在从过热性故障到高能量放电故障现象，其中放电故障是突出的，占主要性的

6、。由此推断，由于该主变长期运行产生振动，可能使某些金属件产生松动或脱落在交变强电场作用下，悬浮状态的金属件产生悬浮电位。悬浮放电使其周围变压器油产生大量C2H2和H2。故障的原因可能是有载开关筒体渗漏、有载分解开关放电或本体内选择开关松动，磁屏蔽和内部悬浮金属放电及强油（潜油泵）冷却系统故障等诸多可能性的一种或多种的因素。具体原因有待吊罩检查判定。3.3吊罩前对主变附属设备的检查（1）停电后对有载开关检查，发现油箱的密封胶垫老化、发粘，分接开关油箱上部与本体油箱预留孔错位，上过沿橡皮垫被压裂出现缺口，导致渗油。这是本体可燃性低分子烃类气体来源之一现场及

7、时更换密封胶垫和处理了有载开关筒体渗漏。（2）对10组潜油泵中怀疑有问题的解体检查，散热器等冷却系统检查及油枕的检查未见异常，只有7#潜油泵有轻微的磨损现象。3.4吊罩检查与处理-10-4月20日本体放油后进行吊罩检查，各部位紧固件表面无明显的松动，外侧观察高压绕组无变形，外观可视油道无堵塞。对所怀疑的磁屏蔽与油箱接触面上和磁屏蔽表面未见明显的放电痕迹。（1）下轭铁夹件两端方钢紧固螺帽有炭黑条状痕迹，靠高压侧两段处紧固螺丝松动，平垫圈有较多的游离碳，并有电弧灼伤痕迹。（2）低压接头全部检查，白纱头未变色，表明接头未发热，选择开关检查虽未见明显异常，但在

8、紧固中有松动，有电弧痕迹且有碳黑。这应是产生C2H2和H2含量高的故障部位。经过吊罩检查，查明