变压器铁芯过热性故障的处理与分析

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1、一台220kV大型变压器铁芯过热性故障的处理与分析唐军（大唐湘潭发电有限责任公司411102）【摘要】本文介绍了一台220kV大型变压器发生的由铁芯油道间绝缘损坏引起级间短路的过热性故障发现及处理过程，并对由此引发的变压器油色谱总烃增长速率过快和含量超标问题的处理过程进行了简单介绍，并对起因进行了分析和总结。【关键词】总烃过热性故障铁芯油道级间短路一、基本情况：我公司#2主变压器，型号为：SFP10—370000/220，容量：370000kVA，额定电压：242±2Х2.5%/20kV，额定电

2、流：883/10681A，冷却方式：强油风冷，变压器油牌号：#25，油重：37500kg，采用无载调压方式，国内某变压器厂制造。#2主变于1998年8月投运。一直运行到2006年未发现危及安全运行的重大缺陷，历年的各项预防性试验均在合格范围内。二、变压器油色谱异常情况：#2主变从1998年投入运行后到2006年，油色谱分析显示总烃增长较缓，但自2007年3月起，油色谱化验发现总烃已超过150μl/l的注意值，根据这一异常情况我们缩短了色谱检测周期，进一步跟踪色谱增长情况，经一段时间观察发现总烃增

3、长速率大幅度增加（见表一）。表一：气体含量日期Ｈ2ＣＯ2ＣＯＣ2Ｈ4Ｃ2Ｈ2Ｃ2Ｈ6ＣＨ4总烃2007．02.0811.48205440046.68024.8458.05129.572007．03．1314.83182937557.88027.8568.34154.072007．03.1914.96202037960.56030.9468.56160.062007．04.0315.62235234565.66033.8570.38169.892007．04.1623.3304850592.590

4、44.2599.68236.522007．04.1922.69301245798.42049.3101.61249.332007．04.2325.053161471104.76052.67107.61265.042007．04.2621.113171451106.9055.56107.29269.752007．05.1419.643105438110.39061.03109.13280.52007．06.1121.463562459121.15062.95116.41300.51结合表一所示数据

5、我们对变压器油色谱异常情况进行如下分析：1、根据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（DL/T722-2000）中推荐的三比值法进行判断，比值编码为“0、2、1”，大致可判断故障性质为300～700℃中等温度范围的热故障，其典型缺陷部位为：“分接开关接触不良，引起夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁芯多点接地等”。2、检测变压器运行时铁芯接地电流为8mA，属于正常范围，说明变压器铁芯没有多点接地。3、用绝对产气速率来分析判断。取一个时段按上式进行计算，

6、得出总烃绝对产气速率高达116.88ml／天，已大大超过了12ml／天的警戒标准。4、根据有关有关经验公式推算故障点温度：T=322℃×lg(Ｃ2Ｈ2/Ｃ2Ｈ6)+525℃=620℃5、主要特征气体分析：气体含量中Ｃ2Ｈ2一直为0，烃类气体增长较快的是Ｃ2Ｈ4和ＣＨ4，该两类气体约占总烃含量的80%左右，因此分析判断故障属于裸金属过热。6、对比近几年变压器预防性试验数据，绝缘试验均合格，没有发现问题，绕组直流电阻在规程规定的范围内，红外成像检测未发现变压器箱体和套管接头等无过热现象，初步判断故障

7、点不在导电回路。综合上述分析情况，可初步判断变压器发生中温过热故障，故障点部位可能在磁回路以及金属构件部分。虽然计算的故障点温度不是太高，且没有电弧性放电的特征气体Ｃ2Ｈ2,故障看似发展较缓慢，不会短期对变压器构成大的威胁，但它会引起可燃气体缓慢增长，并且干扰我们对变压器状态的正确判断，若任其发展，到某种程度变压器金属构件温度急剧上升，会严重威胁到变压器的安全运行和使用寿命。因此决定缩短色谱取样周期进行跟踪，并且寻求机会进行吊罩检查处理。三、第一次大修过程检查处理情况2008年4月9日总烃达到了

8、322μl/l。5月份进行了投运以来的首次吊罩大修。在大修前制定了故障查找方案准备进行针对性检查。检查部位为铁芯级间、磁屏蔽、钢拉带、压板、引线绝缘情况；检查无载调压开关拨叉、轮毂，查看是否存在过热、放电痕迹；检查相间隔板和围屏应无破损、变色、变形、发热和树枝状放电痕迹。吊罩过程中经过仔细检查，发现一台潜油泵电机定转子有磨擦现象，变压器铁芯有一处片间短路，分别都进行了处理，其他部分未发现有大的缺陷。大修后于6月15日投运，投运后变压器色谱分析表明总烃仍继续增长，产气速率超标，至8月6日左右已经超