一台220KV变压器过热故障的原因及查找

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摘要：变压器过热故障是常见的多发性故障，对变压器的安全运行带来严重威胁，因此引起现场广泛关注。本文通过对220kv峡山变#1主变铁心夹件多点接地、过热故障的处理过程，提出了对变压器类设备故障综合判断分析的一些看法，以便引起人们对一些容易被忽略的细节的重视。

关键词：变压器过热分析处理

Abstract：The overheating problemofthe transformersis a very com-mon multiple failure symptomwhich severely threatens the safe operatio-ns of transformers, and thereforeitattractedextensiveattentionsfro-mallsides.This paper aimsto callhigh attention to some easily igl-oreddetails,in wichway itraises severalpoints /thoughtsregarding the comprehensivediagnose andAnalysis on the failures ofthe transfo-rmer―relatedequipments,though the actualresolution practice of over―heatingproblem and multiple groundingcontacts problem #1 main tra-nsformer iron-coreananchorageclip of on the 220KV Xiashan substation

Key words: transformers, overheated. analysis, treatment

中图分类号： TM4文献标识码：A 文章编号：

1引言

运行变压器出现的过热故障，大多数都可以通过试验分析找到故障点，然后通过吊罩予以消除。但有些过热故障虽然通过试验分析继之以吊罩检查，却仍然没有找到故障点。究其原因，有属于制造、结构方面的问题，也有运行方式不当的问题。因此，如何通过有效的综合分析、判断并使分析、判断的思维符合设备全寿命过程的发展规律，即真正找到变压器产生过热的原因，准确、及时地对症处理，是运行人员共同追求的目标。

造成变压器过热的原因一般为：

1．1绕组过热：由统包绝缘膨胀、段间油道堵塞、油流不畅、匝绝缘得不到充分冷却并使之严重老化，以至发糊变脆、最终导致绝缘层脱落、局部漏铜造成匝间（段间）短路引起；绕组材料本身质量不良也会引起过热现象。

1．2分接开关动、静触头接触不良。

1．3引线故障：引线分流故障、引线接头（将军帽）过热、引线断股等。

1．4漏磁导致的过热：由主磁通、漏磁通的径向分量分布不均匀引起的涡流损耗造成。

1．5冷却装置风路或油路堵塞。

1．6风扇工作不正常：风扇反转、风扇启动值整定错误、风扇等失去电源等。

1．7硅胶遗漏造成堵塞：由于净油器滤网破损，硅胶漏入油箱阻碍油的通路引起油的循环不良。

1．8异物引起局部过热：如金属颗粒或其它杂质进入内外框铁心，使运行中内外框之间存在磁位差而形成环流造成局部过热。

1．9铁心多点接地：接地片因施工工艺和设计不良造成短路、附件和外界因素引起的多点接地。如：铁心碰壳、碰夹件；穿心螺栓钢座套过长与硅钢片短接；油箱内有异物使硅钢片局部短路；铁心绝缘受潮或损伤（箱底沉积油泥、水分、夹件绝缘、垫铁绝缘、铁盒绝缘受潮或损坏等）；潜油泵磨损使金属粉末堆积底部形成桥路；运行维护差，没按期检修等。

根据以上过热原因，按照状态检修原则对故障变压器进行综合分析判断，是可以解决一般过热问题的，但在现实中却不能对220KV峡山变电站#1主变的过热原因找到依据。

2 220KV峡山变电站#1主变过热情况简介

2．1 #1主变故障产生情况：

220KV峡山变#1主变型号为SFPS9-120000/220，1998年4月由某变压器厂生产（出厂序号：S980430），于1998年11月29日投入运行。运行3年后于2000年的预防性试验中发现该变压器铁心夹件多点接地，夹件绝缘电阻为零，其间也用电焊机、电容器对主变进行过几次冲击，但没有效果，主变一直在夹件多点接地的情况下运行。当年对其本体油进行色谱检测，总烃达到160 ppm，超过规程注意值，到2009年底已达到508ppm。2009年11月对该变压器进行了现场吊罩大修，大修过程中更换了所有密封件和蝶阀、油脱气等工作，由于器身重达87T，无法现场起吊，也未发现夹件多点接地故障点。复电后追踪总烃为12．4 ppm，一个月后总烃又增长到247．96 ppm。2010年7月实测其夹件接地引线电流为1．8A，于是在其夹件接地引线中串入四只240Ω、150W的限流电阻，其后一年时间内，油化色谱总烃数据一直在200ppm到300ppm之间缓慢增长。2011年后总烃开始加快增长，特别是2011年7月28日到8月22日总烃由479.59ppm增长到685ppm，总烃征气体以乙烯、甲烷为主，且增长幅度很大并发生了突变（2011年9月3日检测为716.26 ppm，省试验院检测为733.3 ppm）。用三比值法分析为022，是高于700℃的高温过热性故障，相对产气速率超过注意值10%/月达到142.3%/月。历次油化检测情况见表1：

表1油化分析情况表单位：μL/L

2．2按常规思维进行分析：

2．2．1油化检测结果分析：

（1）H2含量一直低于规定值150ppm，且数据稳定，可排除绝缘油或本体固体绝缘受潮可能；

（2）C2H2含量基本为0，且数据稳定，排除内部放电现象；

（3）CO/CO2比值介于IEC导则规定的0.09到0.33之间，说明无纤维绝缘分解故障；

（4）总烃增长的主要原因在排除上述故障后，可将过热点归结为：1）导电回路过热故障；2）磁路过热；3）油道堵塞三种情况。将2008年的油化色谱数据用四比值法（CH4/H2=1-3，C2H6/CH4＜1，C2H4/C2H6≥3，C2H2/C2H4＜5）判断，应确定为磁路过热性故障。

2．2．2电气高压试验结果分析：

（1）主变三侧直流电阻平衡且最近三次试验结果基本一致，可排除绕组因接触不良、压力不够而松动或断开造成的发热可能；

（2）油介损数据为2.071%，小于规程规定值4%，排除油劣化的可能；

（3）历年来其他试验项目如介损、变比、极化指数、线圈泄流等数据均合格，变化不明显，可排除主绝缘故障；

2．2．3其他原因：

根据运行提供的情况，主变冷却器按运行要求是每月三日进行切换,两组运行一组辅助一组备用，潜油泵一直开启，总烃值较快地增长，是否与潜油泵开启后，其轴承严重摩擦导致油中过热并产生总烃组分增长有关？一般认为冷却系统附属设备故障，容易造成误判，特别是：①潜油泵轴磨损在局部产生高温；②窥视玻璃破裂，由于轴尖处油流迅速而造成负压，可以带入大量空气；③即使窥视玻璃未破裂，也由于滤网堵塞形成负压空间而使油脱出气泡，在电场的作用下导致某些特征气体明显增加，引起油中起组分含量增高。