500kv变压器色谱异常故障的原因分析及处理

【摘 要】电网的运作围绕着变压器来运行，一台变压器的稳定与否对电网的日常运行有着重大的影响。本文通过分析一台500KV变压器的故障调查案例，来分析变压器的色谱异常、故障的原因和故障诊断方法。

【关键词】变压器；色谱异常；电网运行；故障

盛夏季节，我们在对一台500KV电网的主变压器进行例行监测时发现，变压器的A相总烃已经超出了注意值，B相也有总烃数据有大幅上升的趋势。夏季，用电量已经达到高峰阶段，电网的总变压器正经受严峻考验，高温正严重威胁着电网的正常运转。为了应对这种情况，电力公司立刻启动了应急预案，组织有关部门对电网变压器进行抢修，力保市民夏季正常用电。

1 故障的初步分析

1.1 故障情况

这台500KV变压器A、B相总烃数，电力公司上月峰值存档分别为145μL/L、125μL/L。电力公司的维修人员在对这台500KV电网的主变压器进行日常色谱分析时，发现A相和B相的总烃数据比起上个月有了明显地增长，A相的总烃数据达到了184μL/L，明显超过标准值150μL/L，而B相的数据也达到了148μL/L，比起上个月也有了明显上升，且A相和B相的产气速率都超过了警戒值。

1.2 主变压器故障分析

（1）与去年比较

电网主变压器的A相B相的总烃数据曾经在去年盛夏期间发生过一次突然上升的情况，虽然已经引起了维护人员的注意，但因为A相和B相的总烃数据未超出警戒值，维护人员没有对变压器采取紧急措施。在经过一段时间地观察后，油样色谱渐渐趋于稳定。

（2）与5月比较

6月下旬和5月下旬比较，变压器A相B相总烃数值明显处于上升趋势，对A相和B相中溶解气体进行分析，甲烷、乙烯和乙烷均有明显增长，一氧化碳和二氧化碳产气速率已超过警戒值，这些现象说明主变压器已经有明显的过热现象，主变压器虽然没有出现放电现象，但变压器绝缘部位可能已经因为高温而被烧毁。这段时间内正值盛夏，主变压器的负荷以达到高峰值，如果电力公司不采取紧急措施，电网将有瘫痪的危险。

（3）A相B相色谱数据比较

维护人员通过进行A相和B相的总烃数据的比较可以发现，A相和B相总烃值均已异常；分析A相的色谱数据时可以发现，其温度已达到了700℃的高温，已经明显超过警戒值温度。B相的温度虽然没有超过警戒值，但产生溶解气体的速率异常。从色谱数据上来分析，变压器已经存在过热故障现象。

1.3 处理方法

根据A相和B相的色谱实验分析，总烃数据的异常和变压器负荷过大有一定的联系，总变压器的异常现象符合过热故障的基本特征，所以在总变压器进行维护修复之前，不应再增加主变压器的工作负荷，应该通过局部限电等方式，将主变压器的工作符合维持在一个较低水平。

在维护人员对故障情况进行分析的时候，根据500kv电网2号主变压器的故障现象，和国内其他同类型产品进行比较的时候发现，可能是因为变压器套管和变压器连接处的接触不良而导致总烃值突然上升。因为故障已经严重影响到了电网的正常运行，电力公司电网维护专家认为4号主变压器进行故障排除时需进行电气试验。

2 故障的诊断

2.1 电流实验

维修人员对500kv电网4号主变压器进行铁芯、夹件对地的电流试验，对铁芯多点接地这一现象进行排查。经过维修人员实验后，三相的数据值均在警戒值范围之内，因而可以排除此类现象。

2.2 停电实验

电力公司维护人员对500kv电网4号主变压器进行停电试验，试验方式包括直流电阻、绝缘电阻、变压器套管同绕组等，实验结果显示B相高压电流电阻比A相和C相超出了3%～4%。

根据变压器出厂时和前几次维护的历史实验数据和本次测试的实验数据分析，C相的电流基本保持稳定，与C相相比，A相和B相的电流数据极不稳定，而B相的数据波动最大，结合色谱数据进行分析，电流电阻数据超标与变压器负荷温度过高有着一定的联系，需要对设备进行钻芯检查。

2.3 钻芯检查

（1）电阻测试

维护人员分别对A相B相的分接部位进行直流电的电阻测试，分别检查了检查A相和B相高压套管和变压器之间的连接部分，排除了套管连接部分对电阻的影响，而B相额度高压引线的串联部位有着很大的电阻。

（2）高压串联测试

维护人员分别对A相和B相进行高压串联，A相的上半部串联绕组的电压比下半部串联组低0.5%～1%，而B相的上半部串联组的电压比下半部低4%～6%，证明了B相的串联绕组存在着缺陷。

（3）B相串联绕组的检查

维护人员对B相的串联绕组的高压引线部位进行详细地检查，没有找到异常情况。维护人员将B相的高压串联绕组的导线分开，测试每一根导线的电阻，结果显示在绕组的10根导线中，有9根导线的电阻没有偏差，有1根导线的电阻比其他导线高了50%，测量值极不稳定，这证明了这根导线在绕组内某个位置或多个位置存在接触不良的现象。

2.4 结论

通过对500kv电网4号主变压器的A相B相的串联绕组内的导线进行电阻测试发现，因为高压绕组内导线虚焊，从而导致两相直流电阻的偏大。经过电力公司专家的判断，将B相返回到原制造厂进行解体，彻底修复高压串联绕组的缺陷。

3 结束语

本次变压器色谱异常故障事例从故障情况、色谱比较、电流实验几个方面进行分析，本次事例证明了运行部门需要加强对主变压器进行监视，尤其是当夏季用电用电高峰来临时，应当定期对变压器的每个部位进行抽样分析，如电缆、导线等，以避免类似的故障再次发生。

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