變壓器油乙炔含量超標原因分析
1問題的發現
2000年3月13日，我局在春檢預試中對某站1#主變進行油中溶解氣體色譜分析時發現，變壓器油中乙炔氣體含量超過注意值，于是在5月22日及6月26日先后兩次對該主變取油樣試驗，結果乙炔含量均超標(具體數據見表1)。
2 原因分析
該主變為SFsZL7—2000／110型變壓器，1986年9月投入運行，1991年10月進行過大修，修后一切試驗正常，每年春檢預試對該主變取油樣試驗結果均合格，直到今年發現絕緣油中含有乙炔等氣體。同時在3月13日春檢預試中對該主變進行了絕緣高壓試驗，將測得的介損值、介質電容及60s、15s電阻比值，列予表2。將測量的有載分接開關在各個位置時的電阻值列于表3。
從產氣組分方面分析，絕緣油中產生乙炔氣體有三種可能：一種是在溫度高于1000℃時，絕緣油裂解產生的氣體中含有乙炔；另一種是有局部放電，將絕緣油分解產生乙炔；第三種可能是有載分接開關切換開關滅弧所產生的乙炔滲漏到主變本體絕緣油中。由于我局自1998年以來堅持對設備進行紅外測溫，在2000年3月14日對運行中的該主變進行紅外測溫，本體各部溫度高于環境溫度30～40度，屬于正常范圍，無明顯過熱點，同時表1中C0：／CO趨勢圖也可估計其溫度不是太高，這就排除了第一種可能。
對三次主變油樣采用IEC三比值法進行計算分析，結果如下：
樣品1：(2000年3月13日)
C2H2／C2H4：CH4／H2：C2H4／C2H6=0．28：O．68：6．69
樣品1：(2000年5月22日)
C2H2／C2H4：CH4／H2：C2H4／C2H6一O．31：0．82：6．07
樣品3：(2000年6月26日)
C2H2／C2H4：CH4／H2：C2H4／C2H6=O．31：O．82：5．75
對照《電力變壓器檢修導則編制說明及參考資料》，三次絕緣油試驗結果比值范圍編碼為102，其故障性質可判定為變壓器中有高能量放電。因此，該變壓器中可能存在工頻續流放電，如線圈、線匝之間或線圈對地之間油的電弧擊穿或有載分接開關的選擇開關切斷電流。該主變由于局部放電而導致變壓器絕緣油中含有乙炔有兩種可能，一種是變壓器本體中某些部位(如引線接頭或繞組匝間)有局部放電現象。無論是繞組長期過熱造成絕緣老化引起匝間絕緣擊穿，還是引線焊接不良引起過熱而造成絕緣擊穿或引線燒斷，都必然產生電弧放電，油中必將產生大量的乙炔氣體。第二種可能就是主變絕緣油與有載分接開關切換油室中的絕緣油相通由于有載切換開關在變換分接時要切斷電流，必然會產生電弧，造成絕緣油分解，產生乙炔，當切換油室因密封問題而向主變本體滲油時，溶于油中的乙炔氣體也隨之進入主變本體，使變壓器本體絕緣油中含有乙炔。事實上，該主變在2000年以前絕緣油中并不含有乙炔，而且從今年試驗數據可以發現，乙炔產氣速率低于注意值。另外，通過表2及表3高壓試驗絕緣及直阻的數據可以發現，該變壓器絕緣情況良好，有載分接開關在各個位置時直阻均在合格范圍之內。由此可以否定存在第一種故障的可能性。同時也解釋了為何根據三比值法判斷的有載分接開關的選擇開關有切斷電流現象而變壓器高壓試驗直阻在各個分接位置均合格的矛盾。
3 吊罩檢查
2000年11月10日，我們在以上分析的基礎上對該變壓器進行吊罩檢查，發現變壓器本體中各處無放電痕跡，而有載分接開關切抽換油室有以下幾處與變壓器本體相通：
1)切換開關油室底部與快速機構相連的主軸處滲漏嚴重；
2)絕緣筒壁上，用于固定安裝法蘭的6個螺栓連接處滲漏；
3)切換油室底部6條引線密封處滲油嚴重。
對于以上幾處滲漏，通過更換密封膠墊等措施，消除了滲漏，同時用真空濾油機過濾變壓器油，消除了油中的乙炔氣體，通過取油樣測試，絕緣油中不再含有乙炔氣體。
4 結論
通過以上分析、檢查可以發現，變壓器油中含有乙炔氣體，并不一定是變壓器本體中有過熱或放電故障，當通過高壓試驗及產生氣體速率排除以上可能后，有載分接開關切換油室中絕緣油向本體中滲漏是變壓器絕緣油中乙炔氣體超標的主要原因。同時，這次事故處理的經驗，也給其他變壓器類似問題的分析提供了借鑒。
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