变压器油色谱在线监测系统缺陷分析

蔡清强（广州珠江电厂，广东 广州 511457）

变压器油色谱在线监测系统缺陷分析

蔡清强
（广州珠江电厂，广东 广州 511457）

目前大部分大中型变压器都安装了变压器油色谱在线监测系统。介绍了MGA2000-6E型油色谱在线监视系统的组成及其工作原理，通过一起典型变压器故障案例，分析该油色谱在线监测系统的缺陷及处理过程，以确保变压器安全稳定运行。

变压器油；色谱；在线监测；缺陷分析

0 引言

电力变压器在电力系统中充当至关重要的角色，影响电力系统的安全运行。正常运行情况下，变压器油不会产生气体；但长时间运行后，由于变压器绝缘老化、内部元件局部放电或者受短路电流的冲击等，变压器油中会产生H2，CO，CH4，C2H4，C2H2，C2H6等气体。为了有效监测变压器的运行状况，目前国内大部分大中型变压器都安装了变压器油色谱在线监测系统，以对变压器油中溶解的多组分气体进行在线监测与故障判断。随着油色谱在线监测系统的长时间运行，由于维护不当或监测系统装置自身问题，会导致油色谱在线监测系统不但未起到在线监测作用，有时候还会因过分地依赖影响日常维护人员对变压器运行状态的正确判断。以下通过一起典型变压器故障案例，分析油色谱在线监测系统（以MGA2000-6E型为例）运行中存在的局限性。

1 变压器油色谱在线监测系统介绍

1.1 MGA2000-6E系统组成

MGA2000-6E型变压器油色谱在线监测系统由气体采集器、数据采集器、数据处理服务器、载气以及其他连接附件组成，其核心部件如电磁六通阀、一体式油泵、温度控制器、微型气泵、检测器、复合色谱柱等均采用原装进口产品。MGA2000-6E系统在微处理器控制下，进行热油冷却、油中溶解气体淬取、流路切换与清洗、柱箱与检测器温度控制、样气的定量与进样、基线的自动调节、数据采集与处理、定量分析与故障诊断等操作流程。

1.2 MGA200O-6E系统工作原理

MGA2000-6E变压器油色谱在线监测系统采用了气相色谱检测原理。变压器油在内置一体式油泵作用下进入气体采集器，经过毛细管的淬取，分离出变压器油中的溶解气体。经过油气分离后的变压器油流回变压器油箱，淬取出来的气体在内置微型气泵的作用下进入电磁六通阀的定量管中。定量管中的气体在载气作用下进入色谱柱，检测器按气体流出色谱柱的顺序分别将6组分气体（H2，CO，CH4，C2H4，C2H2，C2H6）变换成电压信号，如图1所示。

图1 MGA2000-6E变压器油色谱在线监测系统

1.3 油色谱在线监测系统的主要缺陷

某厂1-4号主变油色谱在线监测装置投运已超5年，由于其就地控制部分（包括主板、电源板等）等电子设备设置在户外，受环境温度影响大，运行温度高，多次出现死机现象，严重影响运行日常维护人员的正确判断。具体缺陷如表1所示。

表1 近2年油色谱在线监测系统运行主要缺陷

2 变压器故障案例分析

2.1 故障经过

2014-10-28，该厂运行部通过油色谱定期分析，发现3号主变油色谱中C2H2含量异常；并通过连续几天油色谱跟踪分析发现，C2H2含量由0.21 μL/L上升到0.39 μL/L，总烃含量由112.2 μL/L上升到142.3 μL/L。而在此期间，变压器油色谱在线监测系统显示的数据，却没有随着人工化验数据变化而变化，且C2H2始终未检测出来（具体数据见表2）。2014-11-03T23：10，3号机调峰停机。11月4日，检修人员安排对3号主变进行试验检查，发现A相高压侧直流电阻异常（三相阻值不平衡达19.3 %）。经分析，判断3号主变高压侧A相分接开关有异常。11月6日，检修专业安排对3号主变分接开关进行排油检查处理。经检查，发现3号主变高压侧A相分接开关第3档（运行档位）动静触头有烧伤痕迹。由于不具备吊罩条件，经讨论，对分接开关触头进行了初步打磨处理，将3号主变运行档位由原3档调至2档运行。

2.2 故障处理

2015-02-28至2015-03-15，该厂利用3号机组C修期间，对3号主变进行吊罩检查处理，发现变压器A相分接开关动静触头有严重烧伤痕迹。经更换三相分接开关后，3号主变于3月16日投入正常运行。

表2 3号主变油色谱分析在线数据与人工检测数据对比表 μL/L

3 结束语

通过对变压器油色谱在线监测系统运行中存在的缺陷分析，结合3号主变A相分接开关故障案例，提醒变压器运行维护人员不要过分地依靠监测装置的测量数据，而要严格按照国家能源局国能安全［2014］161号文《防止电力生产事故的二十五项重点要求》第12.2.19项“应严格按照试验周期进行油色谱检验”的要求，扎实做好设备定期分析工作，避免过分地依赖油色谱在线监测系统而忽视日常定期检查工作的开展。此外，应定期对变压器油色谱监测系统各部件和卡件进行检查，发现问题及时处理，提高变压器油色谱在线监测系统运行的稳定性及可靠性。

2015-07-24；

2015-10-03。

蔡清强（1977-），男，助理工程师，主要从事发电厂电气运行及电厂安全管理，email：ajiangjzg@gdg.com.cn。