一起750kV电抗器的故障诊断

２０１１年第２７期　Ｏ电力与能源。　科技信息　一起７５０ｋＶ电抗器的故障诊断　王献敏，王沧海２王华彪。马勇飞・　（１．青海省电力公司超高压运行检修公司青海西宁８１００００；２．四川广安发电有限责任公司　￣ｌＪＩＩ广安６３８０００；　３．华北电力大学能源与动力工程学院河北保定０７１００３；４．青海电力科学试验研究院青海西宁８１０００８）　【摘要】某７５０ｋＶ变电站７５０ｋＶ电抗器投运后，发现内部存在故障。文章通过对色谱数据的综合分析，准确判断出故障性质，并经处理　后，目前设备运行正常。　【关键词】电抗器；色谱；诊断　０概述　表２变压器绝对产气速度表（ｍＵｈ）　、、～某变电站７５０ｋＶ电抗器于２０１０年７　＼　项目｝Ａ相　Ｂ相　Ｃ相　月１９日投运，１天后Ｃ相出现乙炔．４天后　Ｂ相出现乙炔．１７天后Ａ相出现乙炔　后经　时间、、、＼　１Ｈ　Ｃ２Ｈ　∑ｃｊ　Ｈ２　Ｃ２Ｈ　∑Ｃｉ　Ｈ２　Ｃ２Ｈ　∑Ｃｉ　跟踪监视．Ａ相乙炔增长至１．０ｏ，ｌＪＬ时即停　２０１０年９月２３日－２０１１年１月１２日１　０　Ｏ　１．１８　４．０８　０．６５　６．３９　２．４３　０．５６　６．６０　　Ｉ止增长。Ｂ、ｃ相乙炔一直呈缓慢增长态势。　２０１０年１月１２－２０１１年６月２３日ｆ　０　Ｏ．０６　１．３２　１．５８　０．３４　１．６９　２．０７　Ｏ＿３６　３．２１　在此，就故障分析及处理做一探讨。　为０　肌，投运１７天时油中ｃ　Ｈ２为０．２ｐ￣Ｌ／Ｌ；电抗器Ｂ相在投运１天　１　电抗器故障现象及判断　时油中ｃ２　为Ｏ　叽，投运４天时油中ｃ：｝｛２为Ｏ．１ｐ，ＵＬ；电抗器Ｃ相　电抗器色谱数据见表１。　在投运前油中Ｃ２Ｈ　为０ｐ￣Ｌ／Ｌ，投运１天时油中Ｃ２Ｈ２为０．１ｐ￣Ｌ／Ｌ。此后　表１　变电站电抗器色谱数据袭（ｕＵＬ）　电抗器Ａ相乙炔一直较稳定，氢气较Ｂ、ｃ相偏大，但是氢气　—～　相别　ＣＯ　ＣＨｔ　Ｃ０２　Ｃ２Ｉ－ｔ，　Ｃ２｝Ｉ６　Ｃ２　∑Ｃｉ　含量一直稳定，没有明显的增长。Ｂ、ｃ相乙炔、氢气曾缓慢增　长态势．从投运以来近１年时间乙炔从０￣Ｌ／Ｌ增长至５ｐＬ／　２０１０年０８月０２日　Ａ相　７２．Ｏ　６１．０　２．２　２５２．１　０．６　０．７　０　３．５　Ｌ，氢气增长至５０￣Ｌ／Ｌ，ＣＩ－ｈ、Ｃ２Ｈ．、Ｃ２Ｉ｛６均有一定程度的增　２０１０年Ｏ８月０５日　Ａ相　７３．２　６６．９　２．４　２７０．３　０．８　０．７　Ｏ．２　４．１　长，因此可判断该７５０ｋＶ电抗器内部存在电弧放电故障。　２０１０年０９月２３日　Ａ相　８３．７　８０．１　５．１　２７５．６　１．７　０．７　０．５　８．０　２变压器故障原因分析　２０１０年１２月０８日　Ａ相　７３．０　７９．６　５．４　２４９．６　ｌ｜２　１．５　Ｏ．４　９．５　２．１对产气速率的考察　２０１１年０１月０５日　Ａ相　７０．４　７２．１　５．７　１９８．８　２．２　１－３　Ｏ．４　９．６　在判断了该变压器内部异常后．为了评估故障状况．对　２０１１年０３月０２日　Ａ相　６４．４　７９．０　６＿３　２２７．７　２．５　１．２　０．６　ｌＯ．６　Ａ、Ｂ、ｃ相产气速率进行了考察．各特征气体组分的产气速率　２０１１年ｏ４月ｌ４目　Ａ相　５８．２　８０．０　６．８　２６８．Ｉ　２．２　Ｏ．８　Ｏ．６　１０．４　计算结果见表２　从各组分的产气速率来看，Ｈ　，ｃ２ｌｉ２，∑ｃｉ的绝对产气速　２０１１年ｏ６月２３日　Ａ相　５０．８　７６．３　９．４　３６３．１　５．４　２．９　Ｏ．８　ｌ８．５　率均未超过注意值．说明故障状况并不十分明显．故障发展　２０１１年ｏ７月ｌ９日　Ａ相　５２．０　７６．８　９．６　３６９．４　５．７　２．４　０．８　１８．５　是一个长期积累的过程。　２０１０年ｏ７月２１日　Ｂ相　３．４　ｌ２．１　０．７　ｌ０７．５　Ｏ．３　Ｏ．５　０　１．５　２．２特征气体分析　。　由表１的色谱数据结果分析可知，Ａ、Ｂ、ｃ相ｃ　Ｈ２、ＣＨ　２０１０年ｏ７月２３扫　Ｂ相　５．Ｏ　ｌ３－３　１．３　９１．５　０．３　ｎ８　ｎ１　２．５　和ｃ：Ｈ４是总烃（∑Ｃｉ）中的主要成分。Ｂ、ｃ相Ｈ：含量增长较　２０１０年ｏ９月２３日　Ｂ相　２０．３　２４．４　６．１　１４６．７　３．８　２．９　ｌ＿２　ｌ４．Ｏ　快，Ａ相的Ｈ　含量也较高．Ａ、Ｂ、ｃ相总烃虽未超过１５０ｐＭＬ　２０１０年１２月ｏ８日　Ｂ相　２５．４　２４．５　８．４　１４４．８　７．５　２．８　２．３　２１的注意值，但增长趋势明显。ＣＯ。ｃＯ　增长不很明显。即特征　．０　气体是Ｈ：和ｃ２Ｈ　。Ｃ２Ｈ　、ＣＨ４和Ｃ２Ｈ　为次要气体组分．因此　２０１１年０１月０５日　Ｂ相　３０．９　２６．１　ｌ１．２　ｌ０６．７　９．６　３．１　３．１　２７．０　判断属于油中电弧放电故障，未涉及固体绝缘。　２０１１年０３月０２日　Ｂ相　２６．９　３１．４　１５．３　１３７．１　１４．３　３．６　４．４　３７．６　２．３三比值法判断　２０１１年ｏ４月ｌ４日　Ｂ相　３７．６　２５．５　１８．２　１６５．７　ｌ４．５　３．６　５．４　４１．７　为进一步确定故障性质．利用三比值法对色谱数据进行　２０１１年０６月２３日　Ｂ相　４１．９　３１．４　１７．９　２１９．７　ｌ６．２　４．７　５了分析．其三比值编码见表３　．１　４３．９　综合表３的分析结果．可以判定设备内部存在电弧放电　　１２０１１年０７月１９日　Ｂ相　４３．８　３７．４　２１．２　２４８．４　ｌ９．２　６．５　４．５　５１．４　故障，并且故障状况并不十分明显，是一个长期积累的过程。　２０１０年０７月１５日　Ｃ相　５．６　ｌ３．７　０．９　４８．８　ｎ３　ｎｌ　Ｏ　１．３　３故障处理　２０１０年ｏ７月２１日　Ｃ相　４．７　１４．５　０．８　９１．０　Ｏ．３　Ｏ．１　０．１　１－３　该变压器出现故障后．２０１１年６月该电抗器ｃ相退出　２０１０年０９月２３日　Ｃ相　２１．９　２６．４　６．４　１３６．６　４．６　２．６　１．４　ｌ５．０　运行后返厂大修。Ａ、Ｂ相仍在现场运行，更换后的Ｃ相重新　２０１０年１２月０８日　Ｃ相　２６．０　４７．２　ｌ２．５　１２９．１　９．５　３．１　２．１　２７．２　投运后取样分析色谱正常．返厂的电抗器于２０１１年８月６　２０１１年Ｏ１月０５日　Ｃ相　３２．８　２８．９　１３．６　１１５　７　ｌ】日转入装配车间．并按检修计划组织相关人员进行吊罩解体　．６　３．５　２．９　３１．６　检查：　２０１１年０３月０２日　Ｃ相　２６．７　３１．４　１６．５　ｌ１０．３　ｌ６－３　３．６　４．３　４０．７　器身下部定位钉检查：用２５００Ｖ摇表测量定位钉与垫脚　２０１１年０４月１４日　Ｃ相　３９．Ｏ　３４．０　２０．９　ｌ４０．５　ｌ８．５　４．５　５．０　４８．９　绝缘电阻为１９０ＭＩ＇￣，定位螺母紧固仍正常：拆除螺母后发现　２０１１年０６月２３日　Ｃ相　４０．３　３０．２　２９．６　２６０．０　ｌ８．４　５．５　５．１　５３．１　四个定位钉在螺母、蝶簧、绝缘圈及与定位钉螺纹配合处均　有黑色异物．见图１所示。　２０１１年０７月１９日　Ｃ相　３．８　ｌ　２｜４　０．６　９９．４　ｎ２　０．３　Ｏ　ｌ。１　出线侧旁轭撑条帘与旁轭拉杆接触处存在白色痕迹．见　下图２所示。　由表１的色谱数据可知．该电抗器Ａ相在投运ｌ４天时油中Ｃ２Ｈ２　从目前解剖检查看，电抗器电路部分正常，但接地系统有以下几　科技信息　０电力与能源０　２０１１年第２７期　表３色谱数据分析表　特征气体含量（　Ｌ门Ｌ）　ＣＨ４　三比值编码　Ｈ２　ＣｚＨ，　Ｃ　Ｃ２Ｈ６　Ｃ２　ＣＨ　盟Ｈ２　故障　　内型判断　１　电弧放电　电弧放电　电弧放电　Ｃ２Ｈ　电抗器Ａ相　９．４　５．４　２．９　０．８　５０．８　５．１　４１．９　５．１　４０．３　ｌ　ｌ　１　０　０　Ｏ　电抗器Ｂ相　１７．９　１６．２　４．７　电抗器Ｃ相　２９．６　１８．４　５．５　２　２　图２白色痕迹图片　■■■■　５小结　图１　定位钉处黑色异物图片　（４）两个副上梁长圆孔内存在点状痕迹。　处瑕疵：　安全运行，建议今后对新设备一定要严把制造、安装等质量关，加强监　（１）上、下节油箱箱沿连接处多处相碰，上下接地片连接处有漆膜　存在：　（２）器身压钉处存在黑色油泥；　某７５０ｋＶ变电站７５０ｋＶ电抗器投运后不久即发现内部存在异　常，油化分析结果显示油中ｃ２Ｈ　、ＣＨ　和ｃ：Ｈ４是总烃（∑Ｃｉ）中的主要　成分，Ｂ、Ｃ相Ｈ：含量增长较快，Ａ相的Ｈ　含量也较高，在对变压器采　取了吊罩检查等处理措施后。设备恢复正常。为保证大型电力设备的　造工作。ｅ　（３）侧梁绝缘、副上梁绝缘与铁芯接触部位局部有发黑现象；　［责任编辑：常鹏飞］　（上接第３５８页）条件下，改造前电机电流１０２Ａ左右，改造后电机电　我厂循环水泵改用变频器后，降低水泵转速运行的同时，噪音大　流６２Ａ左右，减少电流４０Ａ。每台变频投入运行５个月，每年节约用电　幅度地降低。同时消除了停车和启动时的打滑和尖啸声。　１３３．６万ＫＷｈ，每ＫＷｈ按０．３５元，直接经济效益达４６．８万元。　总之．高压变频器在潘三电厂汽轮发电机组循环水泵应用非常成　５．２减少电机启动时的电流冲击　电机直接启动时的最大启动电流为额定电流的７倍：星角启动为　４．５倍；电机软启动器也要达到２．５倍。变频器启动时基本没有冲击，　【参考文献】　［１　Ｅ京合康亿盛变频科技股份有限公司．ＨＩＶＥＲＴ高压通用变频器用户手册．　电流从零开始．仅是随着转速增加而上升．不管怎样都不会超过额定　程金，夏东伟．汽轮机最有利真空循环水泵变频驱动控制系统．热能动　电流。因此凝泵变频运行解决了电机启动时的大电流冲击问题．消除　［２］张承慧，功，大幅度降低厂用电率，减少发电成本，提高企业的竞争能力。ｅ　了大启动电流对电机、水泵的冲击应力．大大降低日常的维护保养费　用。　力工程．２００４年０１期．　作者简介：宋强，淮南矿业集团潘三电厂安全生产技术部主任。　赵修民，淮南矿业集团潘三电厂设备管理部电气负责人。　’　５＿３延长设备寿命　使用变频器可使电机转速变化沿循环水泵的加减速特性曲线变　化．没有应力负载作用于轴承上，延长了轴承的寿命。循环水泵使用费　用自然就降低了　５．４降低噪音　［责任编辑：曹明明］　组（见图３）。　（上接第３６８页）双江口矿区位于华南加里东褶皱带的长邵断坳　３结论　中北部．晚二叠世东吴运动华南准地台抬升成陆。长期遭受风化剥蚀　双江口矿区含煤岩系为龙潭组北型．为海陆交互相沉积；其中底　形成茅口组顶部假整合界面．然后地壳下沉．海水入侵而成为滨海潮　部２煤层属滨海泻湖沉积。成煤环境较好．煤层中含硫较高。厚薄主要　坪环境．在侵蚀盆地的基础上接受了一套海陆交互相含煤沉积一龙潭　受其基底凹凸不平控制；１煤层属广海潮坪沉积，煤层发育不好。　双江口矿区龙潭煤系地层属龙潭北型．由于地壳升降缓慢，岩性、　【参考文献】　岩相相对稳定，旋迪结构清晰，煤层较稳定，易于对比（见图４）。　『１］马飞先．湖南省宁乡县清溪冲煤矿接替资源勘查报告．湖南省煤炭地质勘查　本区龙潭煤系地层发育于风化残积层（即２煤层底板）之上的近岸　院，２０１１，３．　湖泊环境．在近岸湖泊环境上发育的泥炭沼泽．煤层发育较好，主要煤　『２］邵龙义．湖南省含煤地层沉积环境及聚煤规律研究．湖南省煤炭地质勘查院，　层２煤就是在此基础上形成的　因泻湖环境上发育的泥炭沼泽易受海　中国矿业大学，２００９。９．　水的影响，形成的煤层硫分较高。且以黄铁矿硫为主，多为中～高硫煤，　［３］曹代勇．湖南省煤田构造与构造控煤作用研究．湖南省煤炭地质勘查院，中国　灰成份中ＣａＯ＋ＭｇＯ含量相对较高　矿业大学．２００９．９．　地层中段为中厚层状的中～细砂岩．夹砂质泥岩．为三角洲～潮道　作者简介：马飞先（１９６５．１卜），男，１９８８年６月毕业于湘潭矿业学院煤田　相沉积；上部为广海潮坪沉积，沉积物以泥岩、粉砂岩为主，夹砂岩及　地质专业，工学学士，工程师，现任湖南省煤田地质局第六勘探队副总工程师，　薄煤层一１煤。　湖南省地质学会会员。　随后海水逐渐加深。形成含大量动物化石的钙质泥岩层的碳酸盐　主要从事煤田地质与勘查工作，陆棚沉积；海水继续加深。至深水盆地相，沉积了以硅质泥岩和硅质灰　［责任编辑：常鹏飞］　岩为主的长兴组　３６１