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摘要：科技在不断发展，社会在不断进步，综合国力显著加强，针对220kV启动备用电压器油氢气、总烃及乙炔超标现象进行原因分析，介绍处理变压器异常的试验过程，以及变压器放油检查、吊罩检查和缺陷处理的情况，为今后变压器运行中类似问题的处理提供借鉴。
关键词：启备变压器；绝缘油色谱分析；缺陷处理
引言
电力变压器承担着电压变换、电能分配和传输的重要任务，是电力系统中最关键的设备之一，其安全稳定运行是电力系统安全、可靠和经济运行的重要保证。分析和判断变压器油中溶解气体（以下简称油色谱分析）是一种确定和检测变压器内部潜伏性故障非常有效的手段，并且还可根据油中气体各种组分含量的多少判断故障的性质、部位及严重程度，对于检修工作的实施具有重要的指导意义。
1220kV变压器油色谱超标原因分析
1.1过热性故障
所谓过热是指变压器内部局部过热，又称为热点，它不同于变压器在正常运行情况下的发热现象，当变压器正常运行时，变压器所产生的热量主要来源于绕组和铁芯，这些热量可以使油温升高，但上层油温一般不会超过850C。而过热性故障是由于一些不正常因素引起的发热现象，并且使得局部温度超过正常运行温度，根据故障温度的不同，又可以分为低温过热（t<3000C、中温过热（300<t<7000C）以及高温过热（t}7000C。过热性故障通常会从低温过热发展成为高温过热，过高的温度会使变压器油以及固体绝缘材料产生劣化，并且受热分解，从而会产生故障气体。有时过热性故障甚至会迅速发展成为电弧性热点[Ll，从而对设备造成损坏，严重时甚至是永久性损坏。过热性故障占变压器故障的比例较大，危害性严重，有相关资料介绍，对359台故障变压器进行统计，过热性故障占比高达63%o接触不良、导体故障、磁路故障等都会引起过热性故障，据统计表明，50%的过热性故障由于分接开关接触不良而引起，33%的过热性故障由于漏磁环流、局部短路或铁芯多点接地而引起；14.4%的过热性故障是由于导体过热等引起；其余约2.6%的故障由于如硅胶进入本体导致局部油路堵塞或其他故障引起。
1.2局部放电对变压器的危害
局部放电是发生在电极之间但并未整体击穿的放电，是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中存在缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。局部放电主要有3种类型：①火花放电；②辉光放电；③亚辉光放电。短时的放电并不影响到电气设备的绝缘强度，但若电气设备的绝缘在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的局部放电长时间积累产生的效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿，使设备的使用寿命缩短。
1.3火花放电故障
火花放电是一种低能量放电，同时也是一种间歇性的放电。在电场强度极不均匀或者放生畸变的感应电位下，不同电位的导体之间、绝缘体之间以及不固定的悬浮体都会存在悬浮电位，具有悬浮电位的部件往往场强较为集中，容易发生放电现象而烧坏周围的绝缘物质，使绝缘油或固体绝缘介质发生裂解而产气。当变压器油中存在杂质（水和纤维）时，由于它们的介电系数很大，很容易在电场的作用下发生极化，同时，由于它们的电导也比较大，就会使流过它们的泄漏电流增大，从而使温度升高，水发生汽化，油受热分解，同时形成气泡，在电场的作用下气泡被电极贯穿，火花放电也就在气泡通道中发生了。
2变压器检查情况
2.1停电试验及检查情况
11月25日对有载开关进行了吊检，现场检查未发现接触不良及过渡电阻异常情况，将有载开关油室油全部放出，利用启备变本体与有载开关油室的压差进行检查，未发现启备变本体油向有载渗漏情况，将启备变本体油枕上方施加0.03MPa压力，未发现有载开关油室有渗漏情况，因此排除了有载开关油室渗漏导致启备变本体乙炔含量严重超标的可能。对启备变进行直流电阻、绕组连同套管的介损及电容量测试、铁心绝缘电阻测试，与初始值比较均未发现异常，排除绕组电回路接触不良导致特征气体异常可能，同时佐证了铁心不存在多点接地情况。11月26日对启备变进行频响法绕组变形、阻抗法绕组变形测试，测试结果均未发现异常，数据纵、横比偏差均在规程要求偏差范围内，排除了绕组存在变形的可能。同时进行局部放电测试，加压方式采用低压侧励磁，高、中侧中性点直接接地，从高压套管取信号的方式，分接开关处于1分接位置，环境背景在50～60pC，1.5Um电压下，高压侧三相局部放电量均小于200pC，远小于标准要求的500pC，试验前后启备变本体油样乙炔体积分数无明显增长，试验表明变压器内部放电故障不具有连续性。综合以上检查情况，判断启备变内部可能存在不连续的火花放电。11月27日对启备变进行吊罩检查，排净变压器本体绝缘油，拆除启备变所有附件，吊开启备变大罩，检查温度计座套、穿心螺杆、绕组压钉、铁心接地线与硅钢片的连接排均无放电痕迹，油箱底部无金属粉末或异物，检查发现有载开关分接选择器极性转换触头三相动静触头正常接触位置没有放电痕迹，触头端部均有放电烧蚀痕迹。
2.2综合分析
运行期间多次短路电流冲击也会使该变压器有载调压开关导电回路部件受到电动力的作用发生形变和位移，C相极性选择开关触头由于安装质量、操作频繁和弹簧疲劳等原因无法承受短路电流电动力，致使触头接触不实，接触电阻增大，导致接头温度升高。选择开关触头长期运行在高温下又会使选择开关动触头压紧弹簧的弹性下降，导致接触电阻进一步增大，温度继续升高，形成恶性循环。长此以往，触头之间的接触弹性越来越小，电阻越来越大，从修前诊断试验中C相高压绕组直流电阻值增大可以验证该推断。当该主变压器出现过负荷或者短路故障时，过负荷或故障电流在接触不实的触头间会严重放电，造成触头烧蚀和油色谱超标。
2.3故障位置的判断
通过对变压器油的色谱分析可以及时、准确地了解变压器设备的运行状况，并且能够及时发现变压器设备内部是否存在故障、以及存在故障的性质与故障的发展情况，但由于色谱分析本身的技术特点，它也存在一定的局限性，例如对于故障点的部位判断就存在一定困难。因而，需要对电气试验结果、设备运行状况以及设备检修情况进行综合分析，并结合工作经验，才能较为准确的查找故障点、故障原因以及故障严重程度，从而给出合理的检修措施。
结语
建议加强对大型油浸式变压器油化跟踪试验，在理性取样过程中，检查开关极性触头是否动作过。如果极性触头动作过，增加一次本体取样，检查变压器本体内部乙炔含量是否存在异常增长：如果无异常，说明开关极性触头动作时的恢复电压在正常范围，可继续安全运行。带有载分接开关的变压器本体内乙炔含量异常增长，首先考虑与该缺陷相同，考虑加装电位电阻解决。
参考文献：
[1]变压器油中溶解气体分析和判断导则：DL/T722—2014[S].北京：中国电力出版社，2014.
[2]操敦奎.变压器油色谱分析与故障诊断[M].北京：中国电力出版社，2010.
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[5]操敦奎.变压器油中气体分析诊断与故障检查[M].北京：中国电力出版社，2010.