色谱分析法诊断电力干式变压器故障
:284杨振勇
(十堰供电公司变电站部，邮编：442000)
文摘：分析油中溶解气体的组成和含量是监测充油电气设备安全运行的较有效措施之一。利用气相色谱法分析油中溶解气体来监测充油电气设备的安全运行在中已经使用了30多年。2003年7月至2003年8月，我们成功地发现西城变电站1号干式变压器存在多点接地故障。
【关键词】色谱分析；特征气体；产气率；三倍比率
1个故障
2003年7月18日，我们对采自西城一号主变压器的油进行了色谱分析(定期检测)，检测结果显示总烃绝对值超标。因此，近期对西城一号主变压器进行了两次色谱跟踪分析。两次试验结果表明：1 .总烃含量超过注意值。2.总烃绝对产气率超过注意值。3.根据干式变压器油色谱分析的故障判断方法，可以判断西城一号主变压器存在潜伏性故障。
2故障类型、严重程度和发展趋势的判断
2003年7月18日至2003年8月29日，我所油化工类对西城变电站1号主变压器进行了三次色谱跟踪分析。试验过程中，负荷稳定，运行按照家标准和际电工委员会的要求规范。色谱分析数据如表1所示。
表1凌1#主变压器以往色谱分析数据
设备名称
西1#主变压器
电压等级
110kv
能力
20MVA
油重t
12
油料物种
25
工厂
武汉长江干式变压器厂
油保护模式
隔膜式
电压调节模式
载着重物的
调试日期
1994-2
冷却模式
OWAF
工厂序列号
86695
出厂年份
1993-11
样本
门槛
取样日期
2003-7-18
2003-8-8
2003-8-29
分析日期
2003-7-19
2003-8-8
2003-8-29
组
分
包含
数量
L/L
氘
22.93
25.01
24.89
哥伦比亚
569.7
842.23
682.84
二氧化碳（carbondioxide）
4244.04
5290.76
7346.85
CH4
35.89
41.82
38.34
C2H4
110.85
140.92
167.02
C2H6
22.97
30.47
36.19
C2H2
0.75
0.89
0.92
总烃
170.48
214.12
242.48
总烃气生产速率毫升/天
29.26
18.11
根据《干式变压器油中溶解气体分析判断导则》 (GB/T7252-2001)，干式变压器油中故障气体的注意值为： #p#分页标题#e#
设备
气体组分
内容
330千伏及以上
220千伏及以下
干式变压器和电抗器
总烃
150
150
乙炔
一个
五
氢(氢)
150
150
干式变压器和电抗器绝对产气率注意值ml/d
气体组分
开式
隔膜式
总烃
六
12
乙炔
0.1
0.2
氢(氢)
五
10
一氧化碳
50
100
二氧化碳
100
200
表1测试数据分析表明，总烃绝对值超标。其中8月8日和8月29日测试的总烃绝对产气率也超过了关注值。较后两种总烃的绝对产气率计算如下：
8月8日总烃绝对产气率为((C2-C1)/ t) (g/)
=((214.12-170.48)/20)(12/0.895)
=29.26毫升/天
8月29日总烃绝对产气率=((C2-C1)/ t) (g/)
=((242.48-214.12)/21)(12/0.895)
=18.11毫升/天
其中：C2——第二次取样测量油中某种气体的浓度，L/L；/l；
C1——先次取样测量油中某种气体的浓度，L/L；/L；
t——二次采样间隔的实际运行时间，d；
G——设备总油量，t；
——油密度，t
／m3。由表1实验数据分析知道，特征气体为甲烷和乙烯,乙烯为主要成分，次要成分为氢气和乙烷，按照标GB/T7252-2001故障判断方法可以初步认定干式变压器存在过热故障。
根据《干式变压器油中溶解气体分析判断导则》（GB/T7252-2001）改良三比值法计算2003年8月8日数据如下：
乙炔/乙烯=0.89/140.92=0.006，编码0。
甲烷/氢气=41.82/25.01=1.67，编码2。
乙烯/乙烷=140.92/30.47=4.62，编码2。
根据《干式变压器油中溶解气体分析判断导则》（GB/T7252-2001）改良三比值法计算2003年8月29日数据如下：
乙炔/乙烯=0.92/167.02=0.006，编码0。
甲烷/氢气=38.34/24.89=1.54，编码2。
乙烯/乙烷=167.02/36.19=4.62,编码2。
两次三比值编码均为(0、2、2)，属于高温过热故障，根据月岗、淑郎推荐公式，通过8月29日数据我们可以计算故障部位的大致温度
T=322lg(乙烯/乙烷) 525
=322lg(167.02/36.19) 525
=739℃
从上述分析看出:1、总烃绝对值超标，2、总烃绝对产气速率超标。由《干式变压器油中溶解气体分析判断导则》故障判断方法可以判断出西城1号主变存在高温过热故障（故障点温度高于700℃）。
3吊芯检查及处理情况
2004年2月，该主变停电做电气试验，发现铁芯对地绝缘只有0.26MΩ,决定对主变吊芯检查，检查情况如下
(1)检查各间隙，槽部没有发现异物。#p#分页标题#e#
(3)测量压板连片、穿芯螺杆等的绝缘电阻均为10000MΩ以上。
(2)并用铁丝对铁芯底部进行清理，也没有发现情况。
我们通过以上的处理分析，随后决定采用交流法查找接地点，从低压侧加200V，用毫安表沿铁轭各级逐点测量，如图1-1所示。发现铁芯靠下部左侧的电流为0，可以初步判断该处为接地点。图1-1
通过以上检查情况综合分析，造成铁芯多点接地，可能还是由于铁芯毛刺或悬浮物引起的接地故障，决定用电容放电法进行处理。经过三次电容放电冲击，第三次就听不到放电声。立即用摇表测得铁芯绝缘为1000MΩ，说明故障点已消除。现在该主变从故障消除投运至今，色谱分析数据一直正常。
[参考文献]
[1]GB/T7252-2001干式变压器油中溶解气体分析判断导则
[2]GB/T17623-1998绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法
[3]DL/T596-1996电力设备预防性试验规程
