变压器受潮故障分析

李伟峰

摘 要 对一起主变进水受潮引起的故障进行分析，并给出整改意见。

关键词 变压器;受潮;故障

引言

变压器是电力系统中的重要设备，担负着电压变换、电能传输和终端分配的作用。变压器套管是变压器箱外的主要绝缘装置，主要用于固定引线及提供绝缘支撑，运行中长期承受工作电压和电流， 同时还要承受各种过电压及短路冲击电流。110kV以上电压等级的套管类型主要有：油纸电容式套管、胶纸电容式套管、环氧浸渍纸熬过、气体套管。对于油纸电容式套管常见的故障有油色谱超标、受潮、渗漏油等问题。下面对一起我局2018年发生的某220kV主变故障进行分析。

1现场情况

2018年9月22日14时55分15秒，中山某220kV主变差动保护动作，跳开三侧开关，轻瓦斯发信，重瓦斯动作。备自投动作，无负荷损失。220kV 1M、2M母線并列运行，母联开关2012运行;110kV1-5M与2-6M母线并列运行，#1分段开关1015处于合闸位置，#2分段开关1026处于合闸位置，#1母联开关1012热备用、#2母联开关1056运行。

2试验分析

2.1 绝缘电阻试验

对主变进行绕组连同套管绝缘电阻试验，数据如表1所示。按照南网《电力设备检修试验规程》的要求，绝缘电阻换算至同一温度下与前一次测试结果相比应无明显变化，一般不低于上次试验的70%。本次试验数据与上次数据相比明显偏低。

2.2 绕组变形试验

采用频响法进行变压器绕组变形测试并与上次测试曲线相比较，低压绕组C相在高频段与上次试验波形不吻合，存在明显差异，绕组存在变形[1]。测试结果及历史数据如图1、2 所示。

2.3 变压器油色谱试验

对主变本体油进行色谱试验，油中溶解乙炔（C2H2）含量超注意值，测试结果如表2所示，三比值故障代码为1，0，2，故障类型判断为电弧放电[2]。

3设备检查

3.1 变压器现场检查

主变排油后，打开油箱上部检修孔发现：高压B相调压线圈上端部出头引线绝缘包裹崩开，靠近铁轭一侧的包裹绝缘纸发黑，调压线圈出头引线间存在匝间放电现象。

3.2 套管现场检查

拆除B相套管过程中，翘开顶套后可见大量油水混合物漏出，顶套内部存在明显锈蚀及水痕。进一步检查套管顶套内的密封圈，发现密封圈与顶套开孔基本平齐，密封圈已变形（图3），且没有弹性。

高压、中压侧套管采用穿缆式结构，其顶部密封结构如图4所示。通过顶套盖?、顶套?与引线接头⑩之间的两道O型密封胶圈④实现轴向密封。

3.3 主变吊芯检查

返厂吊芯检查发现，高压B相调压线圈上端部出头引线位置有绝缘纸碳化痕迹，调压线圈与外部中压线圈之间的围屏上存在疑似水痕，其位置靠近调压线圈引出线。

拆除调压线圈引出线两侧绝缘隔板，可见调压线圈引出线第4和第6分接间发生绝缘击穿（图5），并裸出铜导线，与击穿点对应的绝缘隔板位置可见明显灼烧碳化痕迹。

4原因分析

高压B相调压线圈出头引线间绝缘击穿是主变故障跳闸的直接原因。高压套管头部密封不良、水分进入主变内部，引起调压线圈出头引线绝缘裕度下降，是导致主变故障跳闸的根本原因。

故障发生和发展过程为：高压套管为穿缆式结构，套管头部存在密封不良，进水受潮[3]，水分沿着引线进入主变内部，由于高压引线与调压线圈出头引线间距离较近，且高压引线向调压线圈出头引线位置呈一定倾斜角度，水分落至调压线圈出头引线，致使调压线圈出头引线绝缘受潮，引发匝间短路故障发生，导致主变故障跳闸。

高压套管头部进水的原因为：套管在长期运行中，密封胶圈受高温、电磁作用发生老化变形，引起轴向密封不良，潮气入侵套管头部，套管引线受台风作用发生摆动，导致水分沿着套管电缆头进入套管顶套乃至主变内部。

5建议

该缺陷涉及设备结构，建议厂家对套管顶部密封结构进行改造。

参考文献

[1] 周健科.变压器绕组频率响应测试方法研究[J].变压器，2019， 56（4）：63-68.

[2] 亓秋波，张瑞强，李嫱. 变压器油中溶解气体含量突增故障诊断探讨[J]. 机电信息，2019，（27）：78-79.

[3] 贾辉，贾勇，王志勇. 油浸式电力变压器绝缘受潮故障分析和处理[J]. 吉林电力，2009，（2）：41-43，48.