110 kV主变本体油位异常及有载调压开关故障处理分析

(广东电网有限责任公司梅州供电局，广东 梅州 514021)

1 缺陷概况

1.1 设备缺陷前的运行状态

110 kV某站为户外敞开式变电站，共2台主变，110 kV为Ⅰ段母线。主接线图如图1所示。

110 kV某站110 kV系统运行方式：#1主变、#2主变正常运行。110 kV华兴线、110 kV华汕线正常运行。

图1 一次主接线图

1.2 设备缺陷发生经过

2019年11月，某巡维中心值班人员发现110 kV某站#2主变有载调压开关下方鹅卵石有油渍，通过高处观察发现#2主变有载调压开关顶盖有大片油渍，初步怀疑是#2主变有载调压开关顶盖渗漏油。

#2主变压器本体油位异常，现场本体油枕油位表指针指向“0”刻度，后台有#2主变本体油位异常告警。

1.3 缺陷设备的信息

此次缺陷的主变厂家是广州某高压电器有限公司，型号为SZ10-40000/110，生产日期2009年11月01日，投运日期2009年12月28日。调压开关厂家是MR，型号为VⅢ 350Y-76-10193WR；本体油枕为胶囊式油枕。

2 调压开关缺陷分析

2.1 调压开关油位异常分析以及判断方法

一般情况，调压开关油位异常升高主要有以下几个方面的原因：一是油位表出现故障导致指示油位不准确；二是主变运行环境温度骤变升高导致油位因为热胀冷缩而上升；三是油路被堵塞，出现假油位的现象；四是油箱出现渗漏，导致本体油箱内绝缘油渗入到了调压开关切换室内，从而导致油位升高。

质量问题、维护不到位以及密封垫出现老化都有可能使得切换开关室与本体油箱间出现渗漏点。由于变压器调压过程中的电弧燃烧，产生了H2和C2H2等气体和污垢，会导致变压器故障。如果切换开关室压力高于本体油箱压力，气体和污垢通过渗漏点进入变压器本体油箱内，导致变压器油绝缘强度受到影响。这种情况可对主变本体进行油色谱进行分析，以此结果来判断缺陷程度；如果切换开关室压力低于本体油箱压力，则变压器本体油会进入切换开关室，从而导致油位升高，所以直接通过调压开关油位的变化可以判断缺陷情况。综上所述，结合色谱分析法和油位变化情况，可以判断切换开关室是否有渗漏缺陷。

2.2 #2主变调压开关油位异常的原因

某站#2主变的投运时间是2009年12月，于2019年底已运行10年。在正常的运行环境下，有载调压开关的密封胶圈长期处于高温、高压环境，胶圈已老化，密封性能下降。本体油枕油位计检查发现，浮球材料是不锈钢焊接而成。变压器油从焊缝进入浮球内部，导致浮球浮力不足，无法带动连杆动作，指示实际油位。

在某站#2主变的缺陷处理过程中，同时还暴露出以下问题：一是运行年限较长的设备在胶圈密封处容易出现老化，密封不良，出现渗漏；二是油枕油位计的浮球不是采用一体成型的工艺，是不锈钢焊接而成。在充油设备中运行时间长，油容易从焊缝进入浮球内部，导致浮球浮力不足，油位指示出错。

3 调压开关渗漏油及油位异常处理过程

3.1 初步调查分析

接到缺陷通知后，检修一班立即安排人员做好准备工作。2019年12月10日到达现场后，通过观察发现油渍较多，初步判断是调压开关顶盖渗漏油，其渗漏油原因是运行时间长，因自然环境因素导致密封胶圈老化，导致渗油。

在主变本体瓦斯继电器排气口处，对本体油枕进行油位测量。经测量，油枕内部还有变压器油，油位不应该为0，初步判断本体油枕油位表损坏。

根据以上检查结果初步判断，工作人员对#2主变的2个缺陷进行了进一步地处理。

3.2 有载调压开关吊芯检查及密封胶圈更换处理

在正式处理缺陷前需要进行准备工作。先是记录修前运行的档位，测量各档位高压绕组直流电阻；然后再测量开关切换波形以及过渡电阻值；最后退出有载重瓦斯出口压板。

将开关调至检修位置，排清全部开关油至旧油桶，拆除电动机构与开关水平传动轴，拆除开关头部接地联结，做好各部分的定位标识后，松开头盖螺丝，拆除顶盖。对调压开关吊芯检查，查看是否有内部故障导致渗漏油，经检查调压开关本体一切正常。用合格开关油冲洗油室，并用干净白布擦净油室内壁。拆除与本体连接的上盖，检查本体与上盖之间的胶圈，上盖和顶盖之间的胶圈，发现两处的胶圈都老化严重，因此决定更换胶圈。复装与本体相连的上盖后，对本体油枕胶囊充氮气至0.03 MPa保持10 h，检查油室及上盖是否有渗漏点，发现无渗漏后复装调压开关，紧固各盖板后对其注油至适当油位。电动检查动作是否顺畅，操作无异常后，对调压开关油室及其油枕进行热油循环1～2 h。恢复原主变相应运行档位，调整有载调压开关油枕温度值油位。在开关顶盖排气塞进行排气，恢复开关瓦斯继电器信号触点至运行状态。

同时需要联系试验班组进行如下的试验项目，包括各档位高压绕组直流电阻；测量绕组所有分接的电压比；开关切换波形和过渡电阻值；取开关油样化验，外状、pH值≥4.2；主变本体及分接开关绝缘电阻试验；辅助回路绝缘试验。其中，具体油实验项目以及要求见表1。

表1 油实验项目及要求

3.3 本体油枕油位计检查及更换处理

本体油枕油位计检查的准备工作有：退出本体重瓦斯出口保护压板；打开本体排油阀，将主变本体油位降至油枕以下。

准备工作结束后，将油位表的二次线拆除，再将油位表与油枕前盖板的固定螺丝拆除；取出油位表的连杆和浮球，检查；检查发现，油位表连杆完好，浮球损坏进油。更换相同型号的油位表浮球，按照拆装次序复装油位计。根据油温曲线，补充变压器油至标准油位，检查后台信号正常。

4 后期运行维护工作重点

1)该类缺陷在较新的设备中不常见，在老旧设备中较容易出现，因此在今后应密切关注运行超过10年的注油设备。

2)在日常巡视及运维过程中应更加注意各法兰连接处的检查，及时发现问题并向部门反馈。

3)严格遵照《电力设备检修试验规程》中的规定，对到期检修的设备进行相关项目的检修，及时发现问题并解决问题。

4)向油位计厂家提议，将油枕油位计的浮球采用一体成型的设计工艺，避免运行过程中油进入浮球内部。

5)加强巡视，做好油位记录，关注油位变化，需要密切关注绝缘油可能的渗漏方向，对出现的异常情况，包括假油位、油位过高、调压开关渗漏油等情况，及时检测分析，排除危害。

6)注意检查主变滤油机工作是否正常。在缺陷消除前，避免对#2主变进行调压操作，如果必须进行操作，也尽可能采用投切电容器等方式来操作调压，确保安全。

5 结语

本次针对110 kV主变本体油位异常及有载调压开关的缺陷处理取得了不错的效果，也为今后处理同类缺陷问题积累了宝贵的经验。油位表出现故障、环境温度骤变、油路被堵塞、油箱出现渗漏都会造成油位异常，因此在判断时，一定要结合现实情况进行分析处理。在检测过程中，可以按照先易后难、由简到繁的检查顺序，在主变本体不放油的情况下先对渗漏油的部位进行检测处理，有助于处理效率的提升。同样，在日常的运行维护过程中，同样要做到仔细、负责，对缺陷现象的发生保持一定的敏感，尤其是对老旧设备，要及时发现并解决问题。