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1、大型油-气套管变压器现场局放试验及故障诊断大型油气套管变压器现场局放试验及故障诊断 来源：中国电机维修网 添加时间：2005-11-4 12:50:38 浏览数： 前言长春供电公司在城网改造工程中新建了一座220kV市内中心变电站。为减少占毛面积，变电站高压220kV和低压66kV侧均采用电缆出线。开关厂选用了GIS组合电器。变电站内现有2台180MVA的油一气套管主变压器。考虑到负荷及地理位置的重要性，主变选择了国内某著名合资厂生产的变压器。变压器安装结束后，按规程进行了常规高压试验和色谱分析，所有试验全部合格。经过72h以上的静放，分别对2台变压器进行了现场局部放电试验。试验结果表明：#2
2、主变局放试验试验一次顺利通过，A、B、C三相局放量均在50pC左右；而#1主变的A相当电压加至额定试验电压的13时(A相对地电压约为73kV)，局部放电量大于100万pC，远超过规程小于500pC的规定值；局放试验后的色谱分析发现油中乙炔值由试验前的0增加到16106 L。两项试验结果均证明#1主变内存在较为严重的放电性故障，必须查清后方能投入系牙运行。 1 大型油气套管变压器的现场局放试验 一般来讲，油一气套管变压器现场局放试验的难度要远远大于普通套管变压器。这是因为油气套管变压器试验时，非被试相接地，被试相需要加装一个临时充气套管把高压侧导线引出。试验前首先将套管连接部位抽真空保持数小时，
3、然后充一定压力的SF6气体，最后进行变压器局放试验。一相试验结束后，还需要将SF6回收到SF6回收车内，拆下试验套管准备下一相试验。 按照上述步骤，我们于2001年10月25日至27日分别对长春供电公司220kV中心变电站的#1、#2主变进行了现场局放试验。首先进行的是#2主变局放试验，试验进行的非常顺利，局放试验一次通过，A、B、C三相的局部放电量均小于50pC。然后又对#1主变的A相进行了局放试验，试验时发现，当A相电压加至规定试验电压的1/3时(A相对地73kV)，局部放电量已达到100万pC，远远大于国家规程规定的500pC标准值。随即我们又对该主变的B、C两相进行了局放测量，两台主变
4、局放测量结果见表1。 根据表1的#1、#2主变压器局放试验结果，可以初步判定#1主变的A相局放试验不合格，主变内部存在放电性故障。为此，还需要进一步分析查找。 表1 #1、#2主变压器局放试验结果试品名称 1主变压器 2主变压器 相位 A B C A B C 电压值（kV） 73kV 218kV 218kV 218kV 218kV 218kV 局放量（pC） 1000000 50 50 40 50 40 2 #1主变压器故障验证 变压器油色谱分析对变压器内部的放电性故障反映非常灵敏，为了验证局部放电后变压器内部是否产生过局部放电，我们对两台主变分别进行了局部放电试验后的色谱分析。试验结果见表2
5、。表2 #1、#2主变压器局放试验前后色谱分析结果 (106)设备名称 取样说明 氢 一氧化碳 二氧化碳 甲烷 乙烯 乙烷 乙炔 1主变 局放试验前 0 23.6 73.8 0.3 0.15 0.11 0 1主变 局放试验后 34.5 3.6 0 3.3 2.4 0 16.1 2主变 局放试验后 0 0 0 0.3 0 0 0 根据表2可知，局放超标的#l主变油中代表放电特性的特征气体乙炔已经由局放试验前的0增至16.1106。这一结果从另外一方面验证了#1主变内部在现场局放试验过程中存在内部放电故障。同时我们也可以看到局放试验正常的#2主变的乙炔气体在局放前后没有变化，这一结果说明色谱分析的
6、结果可信且与局放试验结果吻合。3 #1主变故障查找及处理 确定了#1主变内部存在放电性故障，决定对主变内部进行放油检查。因为该变压器为全密封结构，无法在现场进行吊罩，只能从变压器人孔进入检查，检查的重点是A相线圈的端部。经过仔细检查，未能找到故障点。经研究决定检查主变的油一气套管。当A相套管吊起后发现：高压A相引线至均压环的引线未连接。即图1中的箭头1应与箭头2连接而实际上未连接。 理论上讲，此类故障能够造成A相局放试验超标。箭头3处的均压环有类似放电的痕迹。故障点找到后，厂家在现场进行了处理。随后安装部门又对变压器油进行了真空脱气，把油中乙炔含量由16.1降至0.29106，最后真空注入到变
7、压器本体。4 故障处理后的主变局放试验 #1主变真空注油后静放72h后又重新进行局放试验。当A相电压升至试验电压(218kV)4min内局部放电量仅为l00pC。4min后听到主变高压侧出现“兹拉”一声放电声响，与此同时局部放电量大于100万pC严重超标。降压后又重新升压到73kV时局部放电量仍然大于100万pC。随后又试验了B、C相，局放量均小于50pC。经和厂家协商后决定加压146kV l0min，同时要确认100万pC的放电量能否在油中产生乙炔。试验结果为当加压8min时，局部放电量突然减小到200pC左右。于是提高电压到218kV，按规程加压35min。在此期间没有出现局放量急剧增大的
8、现象，最后测得的局部放电量为l00pC。第2天经与厂家协商，决定按正常试验步骤对A相进行复试。测得的局部放电量仍为l00pC。随后取油样进行色谱分析，分析结果表明：变压器油中乙炔已由局放试验前的0.29增至局放试验后的14106。经分析认为：变压器油中的乙炔是由于局部放电量超过100万pC并持续一段时间与高压侧“兹拉”一声放电所致。 放油后重新吊起A相套管检查，没找到故障点。经有关部门商定：重新滤油至合格、然后真空注油、适当延长静放时间，最后进行更严格的局放试验考核。具体的做法是：将局放试验加压时间由35min延长至60min。试验结果表明：最后30min内的局部放电量仅为35pC。试验结论合
9、格。局放前后的色谱分析数据一致，乙炔值为0。5 #1主变故障综合分析与判断5.1 #1主变A相最后经过累计130min局放试验，局部放电量合格、局放试验前后色谱分析数据没变化，乙炔为零、施加电压相当于变压器运行最高电压的1.5倍。因此变压器投入系统后短期运行可能不会有问题。然而，变压器内部放电点是客观存在的，由于最后没有找到第2次产生乙炔的放电点，因此该变压器能否长期运行还是个问题。为了保证安全，要求该变压器投入系统后利用色谱跟踪，一旦有故障征兆及时处理。5.2 变压器引线未接均压环是造成局放超标的原因之一。如果不及时发现，变压器投运后就有可能因局部放电造成套管爆炸，给系统安全经济运行带来极大
10、危害。5.3 根据表1试验结果可以判断A相的放电故障点应该在首端。假如A相故障与在中部，当B、C相进行局放试验时，A相首端需要接地。在这种情况下，A相中部处于某一电位其放电故障必然要对B、C两相的局放测量结果有不同的影响。而实际上，A相的故障并没有影响P、C两项的局放测量值。图1 #1主变油气套管故障图片结论与建议6 结论与建议6.1 大型变压器现场局部放电试验是保证变压器安全投入系统的一项非常有效的试验，能够及时准确地发现变压器出厂后的运输和安装过程中出现的缺陷及故障。根据吉林省统计，大型变压器现场局放试验发现故障的台数占总台数的11左右。因此建议有关部门应将220kV以上大型变压器的现场局放试验列入电气设备交接规程中必做的试验项目。6.2 变压器引线未接均压环是造成主变局放超标的原因之一，该故障的消除有利于该变压器的安全运行。6.3 #1主变最后局放试验通过，可以投人系统。但由于第2次放电故障点没找到，因此投入系统后应加强色谱跟踪。一旦发现故障征兆及时处理。6.4 色谱分析和局放试验是目前最有效的变压器故障检测方法。结合两种试验方法，分析变压器故障，能够准确地判断故障性质、找到故障部位。
