城南一次变电所主变故障色谱分析.pdf

◎……一 论文集 2005年学术年会 城南一次变电所主变故障色谱分析 尤红丽刘东林梁之林 (吉林供电公司，吉林吉林132001) 摘要：通过对城南一次变电所主变多点油色谱的分析，查清了变压器的故障原因及准确判断出故障点。 关键词：变压器油；热解；色谱分析；潜油泵；轴承 标。为判断变压器故障的性质及准确位置，查明产气原因，对变压器采取了不同部位代表性的油样进 行了油色谱分析，并结合该设备运行、检修等情况，确定了故障点。根据试验结果分析了超标原因， 并提出了相应的措施。 1设备状况 油重40．8t、充装25号变压器油。负载率约50％。 率3．0kW、额定流量400／Il。 城南一次变电所1号主变自1993年投入运行以来运行正常，主变油色谱跟踪试验中没有发现异常 情况，油简化分析各项指标均合格。 2故障检出过程 2003年4月14日对城南一次变电所1号主变进行定期试验中，发现乙炔气体、总烃气体含量超 过注意值，油的简化分析数据(表2)均合格。为查明产气原因，对主变不同部位的多点采样进行油中 气体组分检测，发现l号散热器的乙炔含量、总烃气体含量最高，而其它部位的乙炔、总烃含量相差 无几(见表1的色谱数据)。初步怀疑为l号散热器内部机械过热。 表l城南变电所主变油色谱数据 单位：ul／L ‘—‘221·—— ◎艄…一 论文集 2005年学术年会 2003．4．16主变 55．02 128．8 17．758．2 209．8 20 568 2422 2003．4．17 38．0 95．6 12．4 7．7 153．7 14 454 2469 主变 2003．4．17错散热器52．7 114．2 15．1 7．5 189．520．2 657．4 2127 2003．4．18 45．7 118．3 17．4 8．0 189．4 14 723 3961 主变 询问运行人员，2003年3月17日运行人员发现运行中有异音，电机热继电器动作跳闸，通知检 修人员检查。检修人员现场检查1号散热器潜油泵运行时确有异音，将l号散热器潜油泵退出。经连 续5天的主变本体油色谱跟踪，主变本体油色谱总烃气体组分稳定，综合分析判断，故障位置在1号 散热器的潜油泵。 3潜油泵解体检查 2003年4月14日晚，对1号散热器的潜油泵解体检 查，发现潜油泵上轴承支架破碎，个别支架碎片一端出 现了金属高温淬火烧蓝。滚珠表面磨出麻面，轴承套磨 出沟痕，转子有磨擦痕迹。 4总烃气体组分变化原因 4．1理论分析 按上述的色谱数据利用三比值法进行分析故障性质 固1轴承支架碎片及放大的金属过点 是：三比值编码为022，为“高于700。C高温范围的热故 障兼放电”。因为油在高温下会热解产生乙烯气体，随故 障点温度升高乙烯、乙炔气体含量的增高。用特征气体 判断为“高于700。C高温范围的热故障”。油中特征烃类 各组分随温度而相应增多，其中甲烷和乙烯是特征气体， 二者之和一般为总烃的80％以上。当故障点温度低时甲 烷所占比例大，随着热点温度升高至500℃，油分解急 速增加，乙烯组分比例增大。当严重过热时而温度约800 ℃左右或更高时会产生少量的乙炔气体。 根据故障下热解产气的理化过程，由于具有不同化 学结构的碳氢化合物在高温下的不同稳定性，使得油在 热解产气时的一般规律是：所产生的烃类气体的不饱和 图2轴承上的沟痕及滚珠上的麻面 度随裂解能量密度、温度的增加而增加，即随热解温度增高过程，裂解产物的出现次序是：烷烃—烯 烃—炔烃—焦炭，这是因为它们的化学键具有不同的键能所致。综上所述，分子结构是决定故障产气 特征的本质原因。 4．2试验数据分析 对表1数据分析，1月份处于正常运行状态，4月份烃类气体突然增加并产生乙炔气体，而且含量 5 ul／L。如果是放电故