浅谈漫湾电厂主变色谱在线监测装置的应用

浅谈漫湾电厂主变色谱在线监测装置的应用

李亮青段磊

(华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂云南省临沧市675805)

摘要：色谱在线装置技术应用于漫湾水电厂主变压器运行数据分析，来监测变压器故障及发展趋势。随着漫湾电厂变压器运行年限的增加，变压器的运行老化状况突显，因此，对于变压器的故障及时诊断，对电厂、电力系统的安全运行也就越来越重要。以漫湾电厂4号主变B相色谱在线为例，阐述变压器油色谱在线监测系统的原理、结构及功能，并对比离线色谱数据，分析变压器存在的问题，说明在线监测系统的成功应用。

关键词：色谱在线；故障诊断；变压器

1在线监测系统的原理

变压器的油色谱在线系统主要分为单组分、多组分气体在线监测两大类，目前应用较多的是多组分气体在线监测。多组分的在线监测和实验室的油色谱分析的特征气体基本一致，主要包括氢气H2，甲烷CH4，乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2，一氧化碳CO，二氧化碳CO27种气体。

变压器油色谱在线监测系统主要包括油样循环采集单元、油气分离单元、气体检测单元、数据采集单元、现场控制与处理单元、通信控制单元、主站单元、监控软件单元、辅助单元等。其中油气分离、气体检测是整个系统的最主要的单元。

2漫湾电厂色谱在线装置的应用

漫湾电厂色谱在线装置分为两种型号，分别为宁波理工MGA2000-6E型变压器色谱在线监测系统、华电云通MT-6000变压器色谱在线监测系统。

3在线色谱监测装置成功监测实例

3.14号主变B相简介

漫湾电厂4号主变B相是沈阳变压器厂1993年生产的，型号为DSP—100000/500；冷却方式是ODWF，油重为23吨，1993年6月开始投运，截止2016年5月已经投运近23年。

3.24号主变B相历史检修及异常情况

从2001年起，4号主变B相一直存在着绝缘油中总烃含量超标准注意值150μL/L的现象，且日趋严重，最大值达到650μL/L左右，在进行绝缘油脱气后才能使总烃含量达到规定值以下，并只能保持几个月时间。除按照规程定期试验、油气化验外，安装色谱在线系统进行实时监测。

3.3在线监测系统的数据检测与对比

2015年05月，对4号主变B相脱气处理后，主变运行色谱分析数据可以看出，4号主变B相总烃、绝对产气速率上升较快。结合1年来的在线监测数据，与离线试验数据进行对比，所测数据基本相符，能够反映主变的真实运行情况。具体数值见表2。

从上述数据及变化趋势可以看出，4号主变B相色谱在线监测装置运行的数据，与离线数据相比，一氧化碳组分在线数据较高，甲烷组分在线数据偏低，其余各组分含量在、离线数据相差不大，总烃含量从2015年6月下旬开始，总烃含量迅速增长，且超过注意值150μL/L，说明变压器内部存在故障。

3.4色谱数据分析和故障判断

根据4号主变B相的色谱在线装置上传数据分析，有以下特点：

（1）甲烷、乙烯含量较高，占总烃的80%以上；（2）一氧化碳、二氧化碳变化不大，可排除涉及绕组固体绝缘的过热性故障；（3）未检查出乙炔气体。

初步分析，造成4号主变B相总烃超标的原因可能是裸金属过热性故障。其产生的原因可能是：

1)铁芯有短路：铁芯片间短路、铁芯被异物短路、铁芯与穿芯螺钉短路。2)铁芯多点接地；3)分接开关接触不良；4)引线及绕组接头部分接触不良；5)层、匝间有短路故障。

裸金属过热性故障回路包括导电回路故障和磁回路故障。

根据DL/T722-2000，三比值编码为022，可以判断为导电回路故障或磁回路故障，当CH4/H2=1～3时，变压器存在磁回路过热性故障，当CH4/H2＞3时，变压器存在导电回路过热性故障。

4号主变B相三比值编码为022，CH4/H2的比值在1～3和大于3不定，由此可推断出4号主变B相磁回路和导电回路均可能存在过热性故障。

3.54号主变B相内检情况

4号主变B相于2011年4月19日和2015年5月18日，组织专家进行了两次内检，内检情况如下：

上游侧从高压引出线侧顺数第一块磁屏蔽下端有发热痕迹，环氧树脂胶龟裂，部分脱落，磁屏蔽与箱体之间间隙不明显，有接地迹象。因磁屏蔽采用死连接方式接地，无法对磁屏蔽绝缘电阻进行测量，下游侧从顺数第三块磁屏蔽上端有发热痕迹。

根据检查情况，初步判断上游侧高压引出线侧顺数第一块磁屏蔽可能存在多点接地，引起发热，造成B相总烃超标，目前暂不能排除其他部位存在故障的可能。

对比2011年的内检情况，2015年内检油箱磁屏蔽短路故障存在进一步加剧趋势。

4结束语

通过该故障的发现分析及检查处理,可以得出变压器油中溶解气体在线色谱装置是监测和发现变压器潜伏性故障行之有效的技术手段。特别是对有故障隐患的变压器，能够很好地实时传输特征气体体积变化，为故障预防起到了很好的作用。

参考文献：

【1】GB/T7252-2001变压器油中溶解气体分析和判断导则[S]北京：中国电力出版社，2001.

【2】GB/T7595一2008,运行中变压器油质量标准[S]

【3】钱旭耀.变压器油及相关故障诊断处理技术[M]北京：中国电力出版社，2006.

【4】郝有明,温念珠,等电力用油(气)实用技术问答【M]北京:中国水利水电出版社,2000