110kV主变油色谱异常排查出的缺陷故障分析

秦存博，秦嘉喜

（1.江苏省徐州送变公司调试中心，江苏 徐州 221000；2.江苏省徐州丰县供电公司，江苏 徐州 221700）

1 运行状态

输变电运检中心，今年4月某日在对所属变电站变压器进行例行性试验时发现某3号主变色谱数据存在异常，数据见表1。

表1 油色谱试验结果

从表1可以看出，不但总烃已经达到注意值，且乙炔也已经接近注意值。

为了确保试验结果真实可靠，输变电运检中心立刻组织人员进行复测，同时将一份油样送到上级公司进行油色谱分析。第二次测试的结果与市公司的试验结果都进一步证实了初次试验结果的准确性。输变电运检中心将110kV该变电站3号主变的油色谱试验频率调整为一周两次，对主变缺陷情况进行密切跟踪。在历次试验数据中，可以发现总烃值与乙炔值都在以一个较小的幅度稳定增长，其他值变化不大。数据见表2。

表2 跟踪过程中油色谱试验数据

2 现场跟踪检查调研

由于时值迎峰渡夏期间，供电需求大的特点，为了确保诊断的准确性和可靠性，把故障缺陷消灭在萌芽状态，按照计划，输变电运检中心准备5月22日对110kV某变电站3号主变变进行了全面的停电检测。在停电前分别对该变压器的铁芯接地电流和夹件接地电流进行了测量。结果发现这两个电流（见图1；—左边显示为铁芯接地电流，右边显示为夹件接地电流）不但接近2.5A,而且非常接近，相互之间之差0.03A,这个差值可以认为是测量误差，也可以认为是先后测量时间段上的差异。这说明铁芯接地线和夹件接地线之间有一个环流存在，结果如图1。

图1 3号主变铁芯、夹件接地电流

为了防止因干扰形成误导，我们对旁边的一台同样在运行的变压器进行了测量，结果如图2。

图2 1号主变铁芯、夹件对地电流

铁芯接地电流只有0.14A，夹件接地电流为0A。

安照停电工作计划，停电后测试结果显示，变压器变比、变压器直流电阻、铁芯对地绝缘、夹件对地绝缘、空载损耗、空载电流等各项数据基本正常，并未发现明显的缺陷。

除色谱外，其他各项试验都正常，可以认为该变压器主回路应该没有问题，问题应该发生在紧固件松动、铁芯接地等方面，然而，测量铁芯接地和接地接地时，并没有发现问题，绝缘级别都在G欧级。经仔细分析，铁芯接地还有一种可能：铁芯与夹件之间有短接（金属异物之类的搭接），这种情况在测量铁芯和夹件时往往会被忽视——测量时，往往会把铁芯接地和夹件接地同时打开，这样即使铁芯和夹件之间有短接，夹件和铁芯对地仍然是绝缘的。在停电前的对地电流测量结果也证实了这一点。

为了进一步验证这种可能性，在停电后对3号主变铁芯对夹件绝缘进行测量，发现基本为0欧姆，换句通俗的话，就是说，主变铁芯对夹件没有绝缘，是直接相通的。结果如图3。

图3 铁芯对夹件绝缘电阻

针对检测的事实数据，现场相关领导和专家，经过认真的分析研判，推定出3号主变存在铁芯与夹件之间存在金属导通异物。明确了检修处理工作方案。

3 现场吊罩缺陷处理

由于考虑到该110kV变电站主供城区负荷，而且最近气温上升较快，综合考虑负荷分布情况，在敲定具体大修方案后，向调度沟通申请，将停电时间定在6月*～*日。在6月*日将变压器大罩起吊后，在场的专家、专业检修工作人员，逐相、逐层筛查、寻找故障点，负责变压器A相绕组的检修工作人员，在变压器A相绕组的最底层发现了 散落的垫片、螺帽，循绕着螺帽、垫片的落点往上，在变压器A相绕组与夹件之间，寻查到螺丝原始位置，一颗长大约15cm长，直径12mm的螺栓，搭靠处于铁芯和夹件之间，形成似接触非接触状态，这颗螺丝，是作为固定绝缘件作用的固定螺丝。螺丝帽的脱离，造成应该固定的绝缘件也已经脱离原位置。图4为脱落绝缘件及固定螺丝位置图。

图4 脱落绝缘件及固定螺丝位置

找到了缺陷故障点，迅速将脱落绝缘件复位，将长杆螺丝重新装配到绝缘件上拧紧，排除了缺陷故障点，同时将该主变上所有紧固螺丝逐一检查、紧固后，再次进行绝缘电阻测试，数值为86.1GΩ，满足运行规程要求。图5为取出固定螺丝后铁芯对夹件绝缘电阻值图。

图5 取出固定螺丝后铁芯对夹件绝缘电阻值

4 缺陷故障原因分析

110kV 3号主变型号为；SZ11-50000/110，2015年5月6日重庆某某厂生产，2015年6月16日投运，运行不到5年，出现这样的故障，问题出在哪里？变压器成千上百个螺丝钉，出现这一颗螺丝钉，是偶然，还是必然？为了更清晰的说明缺陷故障点的问题，剖图说明。

首先是变压器厂，装配质量环节存在问题，生产工艺把关不严，验收、监督形同虚设，安全质量意识不强，导致缺陷故障点的产生。固定螺丝未拧紧，在变压器运行过程中，或在运行状态中产生的震动，导致螺丝逐渐松动，直至完全脱落，绝缘件被震离原位置，长杆螺丝搭靠在铁芯与夹件上，造成铁芯多点接地，故障的螺栓处于铁芯和夹件之间的似接触非接触状态，从而形成微间隙放电状态，不断的间隙性放电，导致油色谱数据异常，是之产生C2H2、总烃指标值迅速增长的原因。

这次缺陷故障得以及时处理，归结于当前开展的节能降损系统工程，利用成熟可靠的在线监测手段色谱、红外线等方法，及时准确的把握出缺陷故障的靶心，把缺陷故障消灭在萌芽状态，有效地避免了故障的发展和扩大。

5 防范措施

（1）针对这起缺陷隐患，整体摸排该厂变压器运行情况，运行中重点监督该厂变压器数据。约谈该变压器厂相关领导和技术人员，反思主变生产过程中，厂检人员走过场，把厂检当成一种旅游福利，安排一些不懂技术的人员，到厂走马观花，忘却了厂检的真正意义，没有把好质量技术关。

（2）同时积极开展主变在线接地电流监测，红外线、色谱等在线监测手段，及时发现、避免一些隐蔽性较强的缺陷，杜绝此类情况发生，确保主变类变电设备安全运行。

（3）定期组织施工、监理和验收人员进行相关业务培训，提高相关人员业务能力与工作责任心，增加现场中间检查次数，对施工进行全过程监控，不放松任何细小的环节。

（4）提高厂检频次和厂检人员的技术水平，要求厂检人员要熟悉了解设备构造、性能、质量，特别是对新入围省公司物资招标的设备厂家要多走多看，对其生产过程进行检查控制，严把生产工艺技术关。