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1、 化学技术监督在变压器故障诊断中的应用萧潇 摘要：化学技术监督专业在变压器状态评估中发挥了重要作用，它能带电对变压器油取样，并对油中气体进行气相色谱分析，对存在故障的电力变压器进行跟踪，对试验数据进行对比和综合分析，及时发现变压器局部放电的潜伏性故障。参照昭通供电局在应用化学技术监督对变压器开展状态评估时，成功地发现了35kV小龙洞变电站1号主变和35kV旧圃变电站1号主变的潜伏性故障，并根据故障设备的状况，及时开展了状态检修，从而避免了事故的发生。关键词：化学；技术监督；变压器故障诊断；应用引言随着科技的不断发展，社会用电需求量呈现出不断升高的趋势，变压器作为电网之中的核心主设备，对电网系统
2、的安稳运行有着直接性的影响。化学技术作为目前最先进的变压器故障检测诊断技术，有着其他检测手段不具备的准确定位优势。因此，对化学技术在变压器故障诊断中的应用进行研究极具现实意义。1电力设备气体分析与故障判别电力设备的很多故障具有一定的随机性和阶段性，此时故障的范围是局部的，介质绝缘仍然良好，其危害性没有暴露出来，暂时不影响设备的正常运行，但由于电压对电介质作用的“积累效应”，在多次冲击电压作用下，这种局部损伤或不完全击穿会扩大而导致完全击穿，造成事故和巨大的经济损失。而对于电力设备早期的绝缘局部损伤或局部击穿，一般的常规高压试验很难测试出来，但充油设备发生局部故障时常常通过绝缘油间接地表现出来，
3、应用化学技术监督的气相色谱法对电力设备中的绝缘油进行试验分析可以及时发现设备的潜伏性故障，并通过“三比值法”判断故障性质，为设备状态检修提供合理的决策依据。设备正常运行时绝缘油老化过程中产生的气体主要是CO2和CO，在油纸绝缘中存在局部放电时，油裂解产生的气体主要是H2和CH4。在故障温度高于正常运行温度不多时，产生的气体主要是CH4。随着故障温度的升高，产生的气体中C2H4和C2H6逐渐成为主要特征。当温度高于700时，在电弧温度的作用下，气体含有较多的C2H2。如果设备进水受潮或油中有气泡，则H2含量极大。如果是固体绝缘材料发生故障，会产生较多的CO2和CO。不同故障类型产生的气体组分如表
4、1所示。2电力技术监督系统的实践2.1深化管控，提升设备安全监督能力首先要求每个主要年度和月度工作计划，具体负责的人，和完成时间都要上报。同时不定期抽查，对于抽查的数据不是真的会给通知。其次要继续升华生产控制计划，利用带电检测设备，专业的检验要求包括在生产计划控制之内，并及时跟踪检查计划执行，监测设备的整个过程。三是强调关键指标报告，110千伏电压等级主要变压器跳闸断路器操作的损坏，线路跳闸，故障等重要指标应立即报告公司，未能及时报告的要给予严格惩罚。2.2加强监督和施工人员设备的控制一是加强现场的总结和分析，对领域异常出现的各种各样的设备，要组织有关人员进行专题分析和沟通，提高团队的现场处理
5、和故障分析的能力。严格执行设备异常分析和跟踪系统，坚持故障设备7工作日内完成分析，异常设备跳闸和月度分析完成，严格技术监督异常设备跟踪系统，确保没有异常设备跟踪超过周期。二是加强维护现场监督，维护单位要加强管理控制现场和各种专业技术监督任务，加强现场检查，监督，提高设备维修质量，测试，以确保设备的控制。2.3细化指标，改善技术监督管理每个专业监督的基本管理，细化在日常工作的过程中，由于PMS数据准确性，缺陷消除率、设备和措施的实施，要加强日常监督并给予整改，公司将结合技术监督检查、咨询、每月不定期现场检查分析，在收集相关数据进行比较评价参考。要求团队建立和完善基本管理制度，根据需求进行人员到特
6、定的设备，档案管理，建立标准化的原始记录和归档的过程。对每个单元设备测试报告的及时性、准确性、有效性和及时性进行检查。3工程概况3.1实例12007年5月11日，昭通供电局技术人员对35kV小龙洞变压器设备进行状态评估时，技术人员在对1号主变取油样进行油色谱分析时发现C2H2和总烃含量较2006年12月29日取样分析时的数据明显增长，而且C2H2已超过国标要求限值，并于5月12日、13日两天进行跟踪，具体色谱分析数据如表2所示。3.2实例22008年6月18日，化学技术监督人员对35kV旧圃变进行色谱试验分析时发现该站1号主变C2H2超标，同时与上次色谱分析时相比，C2H2增加迅速。立即对该主
7、变进行跟踪，发现C2H2有明显增长，最后决定对该主变空载运行进行跟踪，具体色谱分析数据如表3所示。从表3可知，2007年3月20日对该主变进行状态监督时，色谱数据正常。但到2008年6月16日C2H2已超标。技术人员于2008年6月17日进行了跟踪，色谱数据中C2H2和总烃均超标，“三比值编码”由101变化为102，CO2增量较大，可初步判定故障类型为电弧放电。2008年6月17日对该主变停电进行高压试验，各项试验数据指标均在合格范围内，进行交流耐压试验，也没有发现任何异常。2008年6月18日继续投运该主变并进行跟踪，色谱数据较2008年6月17日的数据没有多大变化。但2008年6月19日跟
8、踪时发现H2、CH4、C2H2、总烃、CO及CO2的增量较大，可判断故障类型为油和纸中电弧放电。决定让该主变空载运行，进行一日三次跟踪分析，后两次跟踪时发现该主变空载运行后H2、CH4、C2H2、总烃、CO和CO2仍缓慢增长，便立即让该主变退出运行。经检查确认变压器有载分接开关与本体之间没有泄漏，现场进行吊罩检查，发现油箱底部有一些钢丝分布，但没有放电和熔融的痕迹，变压器没有发现其他异常，现场进行了几次电气试验也没有发现数据异常。经与厂家协商后决定返厂修理，厂家对该变压器进行了解体，将有载分接开关吊离本体，三相绕组和铁心分离。发现C相铁心柱最小两挡上部，分别有一块烧熔的黑斑块，对应的低压C相绕
9、组端部有灼伤焦斑，铁心底部有几根钢丝分布，认为这是变压器的故障源。因为钢丝的存在，变压器运行后的震动导致钢丝跌入铁心和低压绕组间，产生短路事故。厂家对该变压器铁心重新叠片，更换损伤硅钢片，同时更换C相低压绕组损伤的导线，并重新绕制。安装处理，试验正常合格后出厂。该主变重新投运后，技术人员对其进行了交接、跟踪试验，检修后各项色谱数据正常。结束语化学技术监督工作是一项技术性很强的基础管理工作，要加强基础管理，及时更新设备，化学试验室的管理要实现标准化。试验工作要做到标准化、程序化，减少数据统计和分析的误差率，才能够准确判断绝缘材料和设备部件的腐蚀、老化、受潮、局部放电和损伤等故障。当发现设备存在问
10、题时，如条件允许，建议用两台试验设备进行试验并进行分析和对比，或者将同样的油样送上一级化学技术监督部门进行试验、分析和对比，这样可以确保分析结论正确。要加强高电压技术监督专业人员与化学技术监督专业人员的技术交流，发现设备隐患时，应把高电压试验与化学试验形成互补，综合判断。应用先进的在线监测技术，如变压器油色谱在线监测系统，将人工测试分析与在线监测系统智能分析相结合，及早发现变压器的潜伏性故障。参考文献：1电力工业技术监督标准汇编（化学监督）M.北京：中国电力出版社，2003.1234-1235.2李卫国，屠志健.电气设备绝缘试验与检测M.北京：中国电力出版社，2006.1236-1237.3陈天翔，王寅仲.电气试验M.北京：中国电力出版社，2005.1002-1003. -全文完-
