220kv渔都变2#主变油色谱检查结果分析

220kv渔都变2#主变油色谱检查结果分析

注油后，不能基于油位表的指示，但应使用不同的方法综合判断是否正确，例如采用透明皮管的连接原理进行校正。浙江舟山220kV渔都变2#主变(主变型号SSZ10—180000/220)自2011年9月29日投运以来运行一直正常,直至2011年12月17日发生轻瓦斯动作,于是马上对2#主变取气样和油样检查,在采集气样过程中发现气体无法排出,反而倒吸空气。2011年12月18日在不停电的情况下,检修人员通过给油枕胶囊充N2,把瓦斯继电器里的气体排出,消除轻瓦斯动作信号。2011年12月23日又发生轻瓦斯动作,为彻底查明故障和保证变压器的安全运行,于2011年12月25日进行停电检查并彻底查明了原因,对轻瓦斯动作和主变内部产生负压进行了详细分析,最后对主变安装验收、注油及油位检查给出了建议。错误检测1.变压器油色谱正常12月18日主变的油位计指示在3.8,油温15℃,绕组温度18℃,吸湿器能够正常呼吸,主变四周没有漏油现象。12月17日的油色谱数据如下表所示,表明变压器油色谱正常,设备内部没有故障。表渔都变2#主变油色谱数据(单位:μL/L)1)油化人员在瓦斯继电器采集气样过程中发现气体无法排出,反而倒吸空气,证明2#主变处于负压状态,可能是由以下两种原因引起的:第一是油枕内实际油位太低,油位指示有误;第二是胶囊堵住了油枕和本体之间的连管。2)主变轻瓦斯动作,可能是由于主变处于负压状态,主变本体内部残留的气体在上升过程中遇阻,最终停留在瓦斯继电器,造成轻瓦斯动作。2.油位计指示的检查为了防止轻瓦斯再次动作并解决主变负压问题,决定于12月25号对2#主变进行停电检查。第一步,打开油枕顶部的放气孔,有大量空气吸入,解除本体的负压状态。第二步,对所有的放气孔进行放气,没有发现明显的放气点。在汇流管与套管升高座的连管上发现砂眼。第三步,检查所有的碟阀,发现压力释放阀的蝶阀未打开。第四步,用透明的皮管通过连通原理进行油位核对,结果发现实际油位和指示油位偏差很大。第五步,打开油枕的入孔,发现油枕的油只剩下不到1.0,与油位计指示的4.0有很大差异。第六步,把油枕的油抽光,发现油位指示计指示不为零,如图1所示。第七步,取下油位计,发现油位计连杆严重变形,如图2所示。原因分析1.胶囊式储油柜的排气在正常温度下,25#变压器油的密度为895kg/m3,由下面的公式可知,在没有受到压缩的情况下,每增加1m高的油位,压强增加8771Pa,也就是说,11.4m的油位才能达到一个大气压强。所以说,在真空状态下,油枕中油没有受到压缩,仅靠油本身产生的压强是很难达到一个大气压压强的。式中p——压强,单位为Pa;ρ——密度,单位为kg/m3;h——高度,单位为m。理想的情况下,油枕里面除了胶囊外,别的地方都应该充满油,如图3所示。当油受热后膨胀,油被压缩,油的压强大于大气压强,将会迫使胶囊压缩,从吸湿器排出气体,直到胶囊的压强和油枕里油的压强相等为止。当油的温度下降,油将会收缩,大气的压强大于油枕内油的压强,胶囊将会膨胀,直到胶囊里的压强和油枕内油的压强相等为止。在平常的工作中,对胶囊式储油柜的排气方法主要有两种:第一种排气方法是注油排气法,这种方法适用于现场变压器油量较充足时;第二种排气方法是充气排气法,这种方法适用现场变压器油量不充足时。通过上述两种方法无法把油枕里的空气排除干净,还会残留一部分在胶囊和油之间,如图4所示。这三者之间的关系是胶囊中气体的压强等于残留气体压强加上油的压强。2.2油的压力和温度对残留气体的影响储油柜油位指示曲线如图5所示,当时油温为18℃,正确油位应该是3.8,油位计指示在4.0,而实际还不到1.0,油位过低是造成2#主变负压的主要原因。2#主变9月份投运,当时环境温度还比较高,油受热膨胀,胶囊膨胀的比正常时要大,来弥补油位过低的不足,压缩胶囊和油之间的残留气体,最终使得油的压强加上残留气体的压强(如图4中的11)等于大气的压强。这样即使变压器油位低于要求值,还能保持和大气压强一样,不会出现负压现象。随着冬天的到来,环境温度下降,油将会收缩,使得油位下降,油位下降将会空出一部分空间,残留的气体压强下降,这时只有把胶囊膨胀的比正常更大,压缩残留气体,才能使残留气体的压强加上油的压强等于大气压强。当胶囊已经完全膨胀,无法压缩残留气体时,油位继续下降就会使平衡被打破,造成负压。当胶囊刚好完全膨胀,将会出现一种临界状态,即主变本体处于负压状态,而吸湿器能正常呼吸,这就是我们遇到的情况。此时胶囊浮在油面上,受油温加热,胶囊里的气体受热膨胀,而胶囊已经完全胀开,只能把空气排出。当胶囊与油面不接触时,吸湿器将无法呼吸,如果实际油位与图5的油位指示曲线对应将不会出现负压现象。3.2主变本体出现负压当油温较高时,油枕里的油位比较高,本体处于正压状态。如果本体油中有气泡,在压力的作用下,将会上升到油枕中,最终在顶部空隙聚集。当环境温度降低,油温也随着降低,油位下降,再加上实际油位较低,导致本体出现负压。主变本体出现负压后,如果油中有气泡,气泡上升过程将会遇到阻力,最终会停留在某个位置,而此次油中的气泡在瓦斯继电器聚集,是造成轻瓦斯动作的主要原因。油中的气泡可能是由某个散热片中存在气体引起的,也有可能是汇流管与套管升高座的连管上的砂眼倒吸空气造成的。变压器运行注意事项综上所述,渔都变2#主变负压和轻瓦斯动作都是由于油枕中油位过低造成的。所以今后给变压器注油后,不能以油位表指示作为唯一的依据,而应该采用多种方法进行综合判断,来校验油位计指示是否正确,比如用透明的皮管通过连通的原理来校核等。变压器是电力系统中最关键的主设备之一,为了保证主变的安全运行和供电可靠性,笔者根据实际工作特提出以下几点建议。1)在变压器运行的情况下给胶囊充N2,这种行为十分危险,可能直接影响变压器的安全运行。如果操作不当,将会使压力释放阀动作,造成主变喷油,而油枕里实际的储油量很少,可能使绕组失去绝缘介质,最终造成绕组绝缘击穿。2)在进行变压器验收时,应对变压器所有的蝶阀进行检查。3)在胶囊式油枕