【正文】 82 213 365 油樣 ? 可以看出 ， 故障后油中特征氣體乙炔的含量占主要成分 ， 且超出 《 電力設備預防性試驗規(guī)程 》 規(guī)定的 5ul/l注意值 ，由于總烴的含量較低 ， 未達到導則規(guī)定的 150ul/l注意值的數(shù)值 [2]， 不能用三比值法進行判斷分析；又 CO、 CO2等特征氣體含量變化不大 ， 鐵心及繞組絕緣電阻 、空載損耗等測量試驗合格 ， 結(jié)合瓦斯繼電器內(nèi)有可燃性氣體 ， 判定該變壓器內(nèi)部發(fā)生高能量的電弧放電故障 ， 該故障未涉及固體絕緣 ， 可能集中在有載調(diào)壓開關(guān)和變壓器繞組等部位 ， 與鐵心等部件關(guān)系不大 。 ? 1月 18日 10kV出線電纜頭處的 a、 c相短路故障 ，使變壓器經(jīng)受了近距離出口短路電流的沖擊 ， 雖然 10kV出線開關(guān)掉閘的同時變壓器未能損壞故障 ，但超過額定電流數(shù)倍的短路電流通過繞組導線 ，短路電流產(chǎn)生的機械應力和超過允許運行溫度數(shù)倍的瞬間高溫 ， 使繞組發(fā)生一定的變形 ， 使導線換位處的不良焊接點遭到進一步破壞 ， 給本次高壓繞組斷股故障留下隱患 ， 使變壓器在發(fā)電廠正常并網(wǎng)電流的擾動下 ， 即發(fā)生了高壓繞組斷股故障 。 第四章：氣相色譜法對大型變壓器故障的綜合分析 ? 用氣相色譜法分析判斷變壓器故障 ， 是從運行中的變壓器油中取出油樣 ， 對油中所溶解的氣體進行分離和分析 ， 確定溶解在油中特征氣體的組分和含量 ， 來分析判斷變壓器的運行狀態(tài)和故障類別； 96年修訂后的 《 電力設備預防性試驗規(guī)程 》 ， 在變壓器全部 32項預防性試驗項目中 ， 首先把油中溶解氣體色譜分析放在了第一位；同時規(guī)定判斷故障時可供選用的試驗項目 ， 也將油中氣體分析判斷異常做為首選 ，而且 ， 在判斷故障的 6項供選項目中 ， 僅判斷絕緣受潮可不考慮油中溶解氣體的分析；由此可見 ， 油中溶解氣體色譜分析 ， 在變壓器的安全運行和故障判斷中占有相當重要的地位 。 5 電弧放電 總烴高 ， C2H2含量高往往構(gòu)成總烴的主要成分 ， H2的含量高 。 ? 另外 ， 變壓器受潮 ， 制造中使用了不銹鋼等活性金屬材料 ，油流帶電等外部的因素也會造成 C2H2等特征氣體的升高 。 ? 四是變壓器本體中殘存的氣體在運行過程中慢慢釋放 ， 這一般是變壓器制造安裝過程或故障處理后 ， 未經(jīng)脫氣或脫氣不徹底造成 ， 變壓器的安裝應嚴格工藝規(guī)程 ， 確保脫氣的時間和真空度 。 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則 ， 給出特征氣體與溫度及故障類別的關(guān)系表 1： 表 1：特征氣體與故障性質(zhì)的關(guān)系 序號 故障性質(zhì) 特征氣體的特點 1 一般過熱性故障 總烴較高 ， C2H2小于 5ul/l的注意值 ， 故障處于早期階段 ， 產(chǎn)氣的速率較慢 2 嚴重過熱性故障 總烴高 ， C2H2可能大于 5ul/l， 但尚未構(gòu)成總烴的主要成分 ， H2的含量較高 ， 產(chǎn)氣速率快 。 ， 建立配電線路故障分析記錄 ， 記錄應包涵每條配電線路的掉閘情況 ， 故障電流大小 ， 保護動作時間 ， 故障點距變電站的電氣距離等 ， 以之指導變壓器的運行試驗和狀態(tài)檢修 。 5 故障的原因分析與防范措施 從以上的檢查試驗過程可以知道，本次變壓器高壓繞組斷股故障的直接原因，應該是線圈導線的焊接質(zhì)量不良引起；只所以變壓器能夠順利通過出廠及交接驗收的所有試驗項目，并經(jīng)過較長時間運行而無發(fā)熱現(xiàn)象（本次故障前變壓器油色譜分析正常），也未暴露出故障其它象征，主要是因為：一是正常測量直流電阻的電流（一般為 5A20A）較小，只要是有一定的接觸面測試結(jié)果就能合格。 現(xiàn)場對變壓器外觀檢查 ，瓦斯繼電器內(nèi)有少量氣體 ， 其它未發(fā)現(xiàn)箱體變形等異常現(xiàn)象；分析差動保護錄波發(fā)現(xiàn)三相故障電流不平衡 ， 高壓繞組 A、 B、 C三相電流的近似值為 204A， 13 2A和 1710A， 二次繞組 a、 b、 c三相電流的近似值為 925A， 1050A和 1500A， 初步判定該變壓器 C相高壓繞組發(fā)生故障 。事故現(xiàn)場調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，該站用變 A相靠近三角形的線圈處，有 2處擊穿痕跡，且 A、 B兩相三角形線圈處聯(lián)接螺栓都有電弧灼傷痕跡。當變壓器發(fā)生出口或近區(qū)短路時，應確保開關(guān)正確動作切除故障，防止越級跳閘。 ? 2. 采取分列運行及適當提高變壓器短路阻抗、加裝限流電抗器等措施，降低變壓器短路電流。二是電纜出線的線路由于發(fā)生的故障多為永久性故障 ， 應該停用重合閘裝置 ， 對變電站出線多且易發(fā)生故障的架空線路也應采取此措施 ， 以減少電力變壓器承受短路沖擊的幾率 。四是提高繼電保護裝置的快速性，采用微機保護裝置，盡量壓縮系統(tǒng)中保護的動作級差，縮短低壓側(cè)斷路器的掉閘時間，縮短短路電流通過電力變壓器的作用時間。由于運輸方便，距離短，事故搶修準備充分，組織得力，從事故發(fā)生到變壓器再次投入運行，僅用 15天。 10KV電纜戶外頭 （ 也即故障點 ） 距變壓器出口約 100米 ， 電纜故障切除時間為 ，10KV電纜出線保護動作的同時變壓器過流保護動作 ， 隨后經(jīng) ， 又經(jīng) 壓器開關(guān)掉閘 ， 故障錄波分析流經(jīng)變壓器 10KV側(cè)的最大短路電流為 15kA。 ? 。 ? 。 ? 。 第三章：變壓器近距離出口短路損壞事故 的判別處理和預防 ? 隨著國民經(jīng)濟和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展 ，電力系統(tǒng)裝機容量日益增長 ， 系統(tǒng)內(nèi)的短路容量和短路電流大為提高 ， 而在系統(tǒng)中運行的電力變壓器 ， 就難免碰到近距離出口的各類短路事故 ，事故的短路電流流經(jīng)變壓器 ， 使變壓器由承受正常的負載電流驟變?yōu)閿?shù)十倍負載電流的短路電流 ，在暫態(tài)過程中往往產(chǎn)生較正常運行大數(shù)百倍的機械應力而使變壓器損壞；變壓器近距離出口短路引發(fā)繞組變形 、 絕緣損壞 、 線圈燒毀 ， 甚至涉及鐵心損壞 、 油箱變形 ， 一般造成變壓器掉閘 ， 退出運行 ， 影響對社會供電 ， 就變壓器本身都需要立即進行修理 ， 造成的損失巨大 。 ? 鐵心接地故障的變壓器，若立即停電查找和消缺困難，可采取臨時措施，對接地電流大的情況，可在接地回路中臨時串入電阻（電阻兩側(cè)并入 220V～ 380V的低壓避雷器為易，已防止電阻開路），此時接地電流可以限制在 100mA，也可打開正常的鐵心接地點，這樣可以減少流過硅鋼片的電流，降低鐵心發(fā)熱程度，防止故障的發(fā)展；但在此期間必須加強色譜的跟蹤分析和接地電流的測量。 ? 吊罩檢查的表現(xiàn)特征： ? 變壓器大修和鐵心接地處理需要吊罩時，查找多點接地部位應注意如下特征。因此 ,變壓器的鐵心與其緊固件之間必須良好絕緣，且僅有一點可靠接地。如：一臺110KV變壓器吊罩我們曾發(fā)現(xiàn)和處理了以下問題： ? 有載開關(guān)切換部分過渡電阻聯(lián)結(jié)觸頭燒壞；內(nèi)部的變壓器油異常變黑，游離碳多。 ? 3）呼吸器堵塞或嚴重滲漏油影響散熱。主要原因有： ? 1）系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓； ? 2）變壓器過負荷運行；以上皆需按變壓器的銘牌參數(shù)確定。 ? 變壓器輕瓦斯動作、瓦斯繼電器油室內(nèi)集有氣體。 ? 二、顏色的變化和氣味異常 ? 變壓器的許多故障往往伴隨發(fā)熱現(xiàn)象，引起發(fā)熱部位的顏色、溫度變化或發(fā)出特殊氣味。放油更換閥門。 ? 滲漏油 ? 幾乎是每臺變壓器都存在的問題，凡是密封點，甚至鐵板也因沙眼而滲漏油。試驗時介質(zhì)損失角等絕緣指標超標或瓷件不完整，需更換套管。停電將變壓器油注滿油枕，再將變壓器油放至合適的油位高度。 ? 一、外觀異常和故障類型： ? 變壓器在運行過程中發(fā)生異常和故障時，往往伴隨相應外觀特征，通過這些簡單的外部現(xiàn)象，可以發(fā)現(xiàn)一些缺陷并對異常和故障進行定性分析 ,提出進一步 分析或處理的方案。硅膠應占呼吸器的 2/3，油封中有 1/3的油即可，可用充入氮氣的辦法對管路檢查 ? 2） (油枕 )安裝檢修時緊固薄膜的螺栓過緊或油枕法蘭不平， (壓力釋放閥 )外力損傷或人員誤碰。 ? 套管閃絡放電。 ? 4）系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)部過電壓和大氣過電壓。 ? 主要有以下原因和措施： ? 1）密封膠墊老化和龜裂，一般是膠墊質(zhì)量不良或超期未更換造成。對變壓器箱體的滲漏油除吊開鐘罩外 ,不能無油焊接 . ? 5）油泵的滲漏油。 ? 呼吸器的硅膠一般為變色硅膠，其作用是吸附進入到變壓器油枕中的潮氣，正常情況下為淺蘭色，若變?yōu)榉奂t色即為失效，靠正常的呼吸一般一年就需更換一次硅膠；硅膠變色過快的原因和措施： ? 1）硅膠筒密封不嚴，如膠墊老化、螺絲松動、玻璃罩有裂紋；需更換膠墊、校緊螺絲和更換玻璃罩。 ? 2）油泵密封不良，將氣體帶入變壓器本體，應逐一對油泵檢查加以排除。針對具體情況進行處理。 ? 5）冷卻裝置運行不正常，影響散熱。 ? ５、線圈外層的尼龍綁扎帶松動（收縮比）。 ? 電氣測量的表現(xiàn)特征： ? 一是 大部分變壓器鐵心多點接地的接地點，不是從接地套管一處引出，而是在不同的位臵形成環(huán)流通道， 故在變壓器正常運行時，從引出的接地線上，測量鐵心接地的電流，將明顯增大，往往超出 《 電力設備預防性試驗規(guī)程 》 一般不大于 ，停電用兆歐搖測鐵心絕緣，阻值很低，往往小于 5MΩ，甚至用萬用表即可測量出其接觸電阻值。 ? 三是將鐵心與夾件的聯(lián)結(jié)片打開，在鐵軛兩側(cè)施加直流電壓，用萬用表依次測量各級鐵心疊片的電壓，多余接地點處的電壓指示為零。處理前后要有色譜分析數(shù)據(jù)給予支撐 . ? 吊罩后鐵心外觀檢查，若不能直接發(fā)現(xiàn)故障點，可采取如下方法查找； ? 一是測量穿芯螺栓和絕緣緊固件的絕緣電阻，判定夾件是否碰及鐵心； ? 二是在鐵心和地之間接入萬用表，通過電阻的變化尋找，對可能接地點可用絕緣紙板橫掃，觀察萬用表指針變化，確定具體位置； ? 三是交流或直流加壓，觀察放電聲音或燒熔的煙氣等等。 電力變壓器承受電動力的破壞作用往往表現(xiàn)在：繞組的壓緊件變形損壞 ， 嚴重時上夾件的鋼支板被頂彎 、 壓釘支板脫落 ， 壓釘彎曲位移 ， 端部紙 （ 木 ） 壓包環(huán)崩裂 ， 引線木支架斷裂損壞等 ， 同時還會造成繞組變形 ， 內(nèi)側(cè)繞組被局部壓彎 ， 外側(cè)繞組被拉松動或拉斷；繞組線餅沿軸向發(fā)生變形 ， 線餅間的油間隙變小 ， 墊塊發(fā)生位移 ， 破壞匝（ 餅 ） 間絕緣 ， 引起絕緣擊穿 。 變壓器油在電力變壓器中主要起絕緣和冷卻散熱的作用 ， 但變壓器內(nèi)部一旦發(fā)生過熱和放電故障時 ， 變壓器油和其它絕緣材料就會發(fā)生化學分解 ， 產(chǎn)生特定的烴類氣體和 H 碳氧化物等 ， 這些氣體的數(shù)量和產(chǎn)氣速度往往又與故障的溫度密切相關(guān)；隨著故障溫度的升高 ， 產(chǎn)氣量最大的烴類氣體依次為 CHC2H C2H C2H2。 電力變壓器局部機械變形后的繞組 ， 其內(nèi)部的電感 、 電容等分布參數(shù)必然發(fā)生相對變化；用頻率響應法診斷繞組變形情況因其靈敏度高 ， 抗干擾能力強 ， 近幾年被得到廣泛應用；可以通過比較兩次測得的頻響特性曲線的相關(guān)系數(shù) ， 判定繞組是否發(fā)生變形和變形的嚴重程度 。 電力變壓器經(jīng)受出口短路后通常的試驗項目還有：絕緣電阻測量 ， 變壓比試驗 ， 油 、 紙絕緣材料的分析化驗等等 ， 所有試驗項目應嚴格執(zhí)行電力設備預防性試驗規(guī)程的相關(guān)標準 ， 發(fā)現(xiàn)試驗結(jié)果異常都要引起注意 。 ? ： ? 當日 ， 迅速對該變壓器進行相關(guān)項目的電氣試驗和取油樣色譜分析；變壓器全部絕緣項目試驗合格 （ 2） ， 變壓比測量合格 ， 變壓器空載損耗由 ；繞組直流電阻測量 ， 高 、 中壓合格 ， 低壓側(cè)直流電阻三相不平衡系數(shù)達26%， 變壓器油的氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)特征氣體含量異常 ， 其中 ， C2H2達 50ul/l， 具體試驗數(shù)據(jù)分別如表 1和表 2： 表 1 SFSZ7— 40000/110變壓器 繞組直流電阻測量數(shù)據(jù) 天氣：晴 ， 氣溫 80C 高壓繞組直流電阻 （ 運行分頭 ） A mΩ B mΩ C 中壓繞組直流電阻 AmOm mΩ BmOm mΩ CmOm mΩ 低壓繞組直流電阻 ab bc 8. 217mΩ ca 7. 325 mΩ 低壓繞組直流電阻 （ 折算值 ） a mΩ b mΩ c mΩ 表 2 SFSZ7— 40000/110變壓器油色譜分析檢測值 單位： ul/l 氣體組分 分析時間 H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2