在實際工作中，變壓器無勵磁開關若出現故障，將對整個電力系統的安全產生重大影響，因此做好變壓器無勵磁開關故障分析尤為重要。本文對某具體案例進行分析，希望能為以后避免變壓器無勵磁開關故障提供一些合理的建議。

　　大型變壓器室電力系統中的重要設備之一，當它發生故障時，對電力系統的安全發供電影響很大，而且造成的后果也極為嚴重，因此充分利用各種檢測手段，提前發現故障，將變壓器故障造成的影響降低至最低限度，是各個設備運行單位所追求的目標。下面通過介紹本單位的一起變壓器有載調壓開關故障發現及處理過程，對類似故障進行了簡要的進行總結歸納。

　　1、故障概述

　　某變壓器為南京電力變壓器廠生產，型號為SFSZ8-31500/110，接線組別為YN，yn0d11，額定容量31500kVA，額定電壓為（110±8×1.25%）/38.5±2×2.5%/10.5，1998年12月開始投運。

　　在6月21日進行油中溶解氣體分析時發現總烴含量發生突變，總烴達到1016.0μL/L，通過計算相對產氣速率，判斷主變存在故障，進而使用改良三比值法初步判斷變壓器存在過熱性故障。當日晚上緊急申請停電，進行診斷性電氣試驗。在測量中壓側使用檔的直流電阻時，發現在運行檔位三相不平衡率為36.22%，嚴重超標，判斷為中壓側分接開關接觸不良。由于此時為迎峰度夏關鍵時期，不能立即停電進行吊罩檢查，采取換擋運行，并加強色譜跟蹤分析的監視方式，及時掌握變壓器在此期間故障的發展情況。對該主變壓器進行吊罩檢查，吊起主變上節油箱后，發現中壓側分接開關動靜觸頭存在碳化，鑒于大修后運至萬壽變電站使用，采用了直接短接的辦法進行處理，固定于額定檔。

　　2、故障的分析判斷過程

　　2.1故障的識別

　　某變壓器在6月21日油中溶解氣體分析，總烴達到1016.0μL/L，但在2011年12月13日測得的總烴為235μL/L，為了進一步確定數據的準確性，排除其他因素影響，2012年6月22日重新采樣進行油中溶解氣體分析，總烴為1022.4μL/L，數據基本跟6月21日試驗結果吻合。

　　僅僅根據分析結果的絕對值是很難對故障的嚴重性做出正確判斷的。因此，必須考慮故障的發展趨勢，也就是故障點的產氣速率。產氣速率與故障消耗能量的大小、故障部位、故障點的溫度等情況有直接關系。按照DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》推薦的兩種產期速率，計算如下：

　　（1）絕對產氣速率：即每運行日產生某種氣體的平均值，計算得知該主變壓器，總油量重15.38t，油密度0.893t/m。經過計算，2011年6月17日到2011年12月13日，共180天，總烴絕對產氣速率為6.5mL/d，乙炔絕對產氣速率為0.03mL/d，氫絕對產氣速率為0.46mL/d，均未超過注意值。2011年12月13日到2012年6月21日，共190天，總烴絕對產氣速率為71.0mL/d，乙炔絕對產氣速率為0.29mL/d，氫絕對產氣速率為8.79mL/d，其中總烴遠遠超過注意值12mL/d，乙炔超過注意值0.2mL/d（均為隔膜式變壓器的絕對產氣速率注意值）。

　　（2）相對產氣速率：即每運行月（或折算到月）某種氣體含量增加原有值的百分數的平均值，經過計算，2011年6月17日到2011年12月13日（約5.87個月），總烴相對產氣速率為6.9%<10%，未超過注意值。2011年12月13日到2012年6月21日（約6.27個月），總烴相對產氣速率為53.0%，遠遠大于10%。

　　所以，此時完全有理由認為設備存在故障。

　　2.2故障類型的判斷

　　由于此次故障，除了一氧化碳、二氧化碳外，油中溶解氣體各組分均顯著增加，可以肯定故障不涉及到固體絕緣。為了進一步確定故障類型，用改良三比值法進行分析：

　　改良三比值法是采用五種氣體（H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6）的三對比值作為判斷充油電氣設備故障的方法。只有在氣體各組含量或產氣速率超過注意值，判斷設備可能存在故障時，才能進一步使用三比值法判斷其故障類型。

　　述比值范圍編碼為（0，2，2），由此推測，故障性質為“高于700 高溫范圍的過熱故障”，用經驗公式計算故障源溫度：

　　其估算溫度為799.66℃，也與上述結論相符。

　　可見滿足判據條件，可判斷是變壓器過熱故障。故障可能為分接開關接觸不良，引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良，渦流引起銅過熱，鐵芯漏磁，局部短路，層間絕緣不良，鐵芯多點接地等。

　　2.3電氣試驗

　　2012年6月21日晚，緊急申請停電做診斷性電氣試驗，絕緣性試驗數據無異常，排除了變壓器整體絕緣故障，在做線圈直流電阻試驗時發現中壓側數據異常，經過反復調檔、磨合后，中壓側直流電阻試驗數據合格。

　　初次測量值不平衡率達到36.22%，遠遠大于標準規定的2%，嚴重超標。由此可以判斷中壓側，動靜觸頭氧化，接觸電阻過大。但是經過反復切換后，不平衡率下降到0.79%。

　　此種情況多出現在非使用檔，且不平衡率數值一般都在4%以下，極少出現使用檔三相直流電阻不平衡率嚴重超標的情況。但在2005年12月28日的試驗中也出現了該現象，說明在運行過程中該主變壓器中壓側分接開關出現接觸不良，導致油中溶解氣體分析時總烴超標。

　　通過以上兩組停電試驗數據可以判斷，該主變壓器中壓側分接開關動靜觸頭間存在接觸故障，需要申請停電大修或者更換處理。由于此時為迎峰度夏關鍵時期，不能立即開展吊罩檢查，采取加強色譜跟蹤分析的監視方式。

　　3、吊罩檢查、處理

　　根據現場變壓器的實際運行情況和分析結果，制定了檢查、處理方案，于11月20日對龍潭2號主變進行放油，吊起主變上節油箱，對分接開關進行檢查，發現動靜觸頭間存在碳化痕跡，與之前的判斷相吻合。

　　由于動靜觸頭均有損壞，現場無法對動靜觸頭同時更換，鑒于該主變壓器大修后調劑至無35千伏出線的萬壽變電站使用，對35千伏側并無輸出要求，因此采用了直接短接的方式進行處理，固定于3檔。缺陷處理以后，對中壓側直流電阻進行了復測，測試數據合格，主變可以安全投運。

　　4、結束語

　　經過有關人員的共同努力，成功地消除了該變壓器分接開關接觸不良的故障，同時也為今后類似的電力變壓器故障的判斷與解決積累的以下經驗：

　　（1）對油中溶解氣體分析數據，在超過注意值后要進一步分析判斷，計算產氣速率能更準確的反應故障存在情況和發展趨勢；

　　（2）數據橫向與縱向對比結合，橫向比較能發現不平衡情況確定缺陷存在相別，縱向比較能發現發展趨勢判斷缺陷發生時期。

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