在實際工作中，變壓器無勵磁開關(guān)若出現(xiàn)故障，將對整個電力系統(tǒng)的安全產(chǎn)生重大影響，因此做好變壓器無勵磁開關(guān)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(guān)故障提供一些合理的建議。

　　大型變壓器室電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，當(dāng)它發(fā)生故障時，對電力系統(tǒng)的安全發(fā)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(fā)現(xiàn)故障，將變壓器故障造成的影響降低至最低限度，是各個設(shè)備運行單位所追求的目標(biāo)。下面通過介紹本單位的一起變壓器有載調(diào)壓開關(guān)故障發(fā)現(xiàn)及處理過程，對類似故障進行了簡要的進行總結(jié)歸納。

　　1、故障概述

　　某變壓器為南京電力變壓器廠生產(chǎn)，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(fā)現(xiàn)總烴含量發(fā)生突變，總烴達到1016.0μL/L，通過計算相對產(chǎn)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(dāng)日晚上緊急申請停電，進行診斷性電氣試驗。在測量中壓側(cè)使用檔的直流電阻時，發(fā)現(xiàn)在運行檔位三相不平衡率為36.22%，嚴重超標(biāo)，判斷為中壓側(cè)分接開關(guān)接觸不良。由于此時為迎峰度夏關(guān)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(jiān)視方式，及時掌握變壓器在此期間故障的發(fā)展情況。對該主變壓器進行吊罩檢查，吊起主變上節(jié)油箱后，發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)分接開關(guān)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(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(shù)據(jù)基本跟6月21日試驗結(jié)果吻合。

　　僅僅根據(jù)分析結(jié)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(fā)展趨勢，也就是故障點的產(chǎn)氣速率。產(chǎn)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(guān)系。按照DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》推薦的兩種產(chǎn)期速率，計算如下：

　　（1）絕對產(chǎn)氣速率：即每運行日產(chǎn)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(jīng)過計算，2011年6月17日到2011年12月13日，共180天，總烴絕對產(chǎn)氣速率為6.5mL/d，乙炔絕對產(chǎn)氣速率為0.03mL/d，氫絕對產(chǎn)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(chǎn)氣速率為71.0mL/d，乙炔絕對產(chǎn)氣速率為0.29mL/d，氫絕對產(chǎn)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(chǎn)氣速率注意值）。

　　（2）相對產(chǎn)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(shù)的平均值，經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)氣速率為53.0%，遠遠大于10%。

　　所以，此時完全有理由認為設(shè)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(shè)備故障的方法。只有在氣體各組含量或產(chǎn)氣速率超過注意值，判斷設(shè)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(zhì)為“高于700 高溫范圍的過熱故障”，用經(jīng)驗公式計算故障源溫度：

　　其估算溫度為799.66℃，也與上述結(jié)論相符。

　　可見滿足判據(jù)條件，可判斷是變壓器過熱故障。故障可能為分接開關(guān)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(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)中壓側(cè)數(shù)據(jù)異常，經(jīng)過反復(fù)調(diào)檔、磨合后，中壓側(cè)直流電阻試驗數(shù)據(jù)合格。

　　初次測量值不平衡率達到36.22%，遠遠大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2%，嚴重超標(biāo)。由此可以判斷中壓側(cè)，動靜觸頭氧化，接觸電阻過大。但是經(jīng)過反復(fù)切換后，不平衡率下降到0.79%。

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

　　通過以上兩組停電試驗數(shù)據(jù)可以判斷，該主變壓器中壓側(cè)分接開關(guān)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(guān)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(jiān)視方式。

　　3、吊罩檢查、處理

　　根據(jù)現(xiàn)場變壓器的實際運行情況和分析結(jié)果，制定了檢查、處理方案，于11月20日對龍?zhí)?號主變進行放油，吊起主變上節(jié)油箱，對分接開關(guān)進行檢查，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)場無法對動靜觸頭同時更換，鑒于該主變壓器大修后調(diào)劑至無35千伏出線的萬壽變電站使用，對35千伏側(cè)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(cè)直流電阻進行了復(fù)測，測試數(shù)據(jù)合格，主變可以安全投運。

　　4、結(jié)束語

　　經(jīng)過有關(guān)人員的共同努力，成功地消除了該變壓器分接開關(guān)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(jīng)驗：

　　（1）對油中溶解氣體分析數(shù)據(jù)，在超過注意值后要進一步分析判斷，計算產(chǎn)氣速率能更準(zhǔn)確的反應(yīng)故障存在情況和發(fā)展趨勢；

　　（2）數(shù)據(jù)橫向與縱向?qū)Ρ冉Y(jié)合，橫向比較能發(fā)現(xiàn)不平衡情況確定缺陷存在相別，縱向比較能發(fā)現(xiàn)發(fā)展趨勢判斷缺陷發(fā)生時期。