摘要：分析變壓器的油氣相色譜演變過程，並依據油色譜跟蹤試驗結果，進行內部故障分析、故障點的判斷、查詢。以及故障的處理過程，最後提出了該類故障的有關結論。關鍵詞：變壓器；油氣相色譜；轉換觸頭
氣相色譜分析是診斷充油電力裝置內部故障的一種分離技術，具有診斷及時、準確的特點。當裝置內部存在潛伏性過熱或放電故障時，產生的主要特徵氣體和次要特徵氣體不同，分析溶解於油中的氣體，就能儘早地發現裝置內部存在的潛伏性故障，並可隨時監視故障的發展情況。
1 故障概述
增子坊變電站1號主變壓器是青島雙星變壓器廠生產的SSZ9-400001110型變壓器，投產日期為2006年6月。2008年4月28日，在該主變油樣的春檢化驗過程中，色譜分析發現油樣異常，其中特徵氣體以C2H2為主，含量為100.81 μL/L，嚴重超過注意值5μL/L，在當天晚上11點30分的追蹤分析中，C2H2仍然嚴重超標，含量為98.05μL/L，同時，總烴含量為131.41μL/L，H2含量為143.17μL/L，也接近超標。公司領導決定，採用倒負荷手段，每隔一天進行一次油色譜監測，嚴格監視其發展狀況(情況見表1)，而且立即聯絡廠家、佈置大修工作，在2008年5月5日的吊罩檢查中，發現分接開關下部轉換觸頭接觸不良而引起放電，廠家對此進行了更換，同時，油也進行了過濾處理，處理後，變壓器油氣相色譜跟蹤試驗結果合格，執行狀況一直良好。
2 故障分析
根據我國《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》規定的變壓器油中氫和烴類氣體的注意值(總烴、乙炔、氫分別為150、5、150μL/L)，可見乙炔嚴重超標，特徵氣體有以下幾個特點：
(1)氣體中主要成分為C2H2主導型。
(2)經三比值編碼分析為“202”，故障型別為火花放電。
(3)特徵氣體中，以乙炔為主，含量達100μL/L左右，而變壓器仍能執行，一般可判斷為電位懸浮放電。
(4)在試驗的誤差範圍內，油中CO、CO2含量未發生多大變化，可見，故障還未涉及到絕緣，初步判定發熱部位為裸金屬。
3 故障點推測
自2008年4月28日1號主變壓器油氣相色譜不合格以來，經過數次跟蹤，對該變壓器故障點部位進行了多次分析與判斷，總結起來如下：
2.1 懸浮電位引起火花放電的起因
高壓電力裝置中某金屬部件，由於結構上原因，或運輸過程和執行中造成接觸不良而斷開，處於高壓與低壓電極間並按其阻抗形成分壓，而在這一金屬部件上產生的對地電位稱為懸浮電位。具有懸浮電位的物體附近的場強較集中，往往會逐漸燒壞周圍固體介質或使之炭化，也會使絕緣油在懸浮電位作用下分解出大量特徵氣體，從而使絕緣油色譜分析資料超標。
2.2 懸浮放電可能發生的部位
①變壓器內處於高電位的金屬部件，如調壓繞組，當有載分接開關轉換極性時的短暫電位懸浮；②套管均壓球未擰緊造成內部懸浮電位放電和無載分接開關撥釵等電位懸浮；③處於地電位的部件，如矽鋼片磁遮蔽和各種緊固用金屬螺栓等，與地的連線鬆動脫落，導致懸浮電位放電；④變壓器高壓套管端部接觸不良，也會形成懸浮電位而引起火花放電；⑤分接開關緊固螺栓接地線斷裂；⑥分接開關選擇開關放電或動觸頭沒有落位好也會造成懸浮放電。
2.3 懸浮放電部位排查
①為了排除套管方面造成的影響，4月29日，對該號變壓器的三相套管進行了色譜分析，發現無異常現象，可初步排除套管方面的可能；②5月4日，通過對分接開關油樣的色譜分析，發現其特徵氣體含量與本體不符，因此可排除分接開關滲漏油故障；③5月5日，對該變進行了全專案高壓試驗，沒有發現問題，大致排除了變壓器本體內部故障的可能。
綜上所述，可以初步認定為該故障最大可能是由於分接開關的`問題而引起。
4 吊罩檢查
4.1 吊罩檢查專案
公司和廠家有關專業技術人員通過對該變壓器油的氣相色譜試驗進行分析，再結合多年來的臨場經驗。提出對變壓器進行吊罩檢查，並重點檢查以下幾個專案：①檢查變壓器的鐵心和繞組；②檢查高壓引線、絕緣護套、中性點套管下部連線有無燒痕現象；③檢查低壓套管接頭、連線螺栓有無鬆動現象；④檢查分接開關中選擇開關、切換開關以及各觸頭的接觸狀況；⑤對高壓套管下部銅管芯子、均壓球進行檢查；⑥對上鐵軛的聯片、接地片進行檢查。
4.2 吊罩檢查結果
吊罩後，檢修工作人員在對各部位檢查過程中，發現分接開關油箱中動觸頭彈簧疲勞，壓力不夠引起接觸不良，造成接觸電阻增大，發生放電現象，並且有燒傷痕跡。
4.3 吊罩處理情況
(1)變壓器油處理採用高真空濾油機進行脫氣處理，注油時採用均勻速度抽真空，達到指定的真空度，並保持4 h後，開始向油箱內注入。油處理後變壓器投入執行前取油樣作色譜分析，試驗資料合格。
(2)更換分接開關下部轉換觸頭，為山東青島雙星廠所生產。
5 結論
(1)對於油浸式變壓器，變壓器油氣相色譜試驗能很好地反映變壓器的潛伏性故障，色譜分析法是判斷變壓器內部故障性質的重要方法，再結合變壓器內部構造、製造工藝及其檢修、執行狀況，往往可以很準確地判斷故障性質，特別是過熱、電弧和絕緣破壞等性質的故障。
(2)就該變壓器而言。分接開關下部轉換觸頭接觸不良，是造成油色譜不合格的直接原因，處理該變壓器缺陷，主要是更換轉換觸頭。
(3)為了有效防止該類故障，應在檢修投運前分別測試開關各分接位置的直流電阻，吊罩檢修時應測量觸頭的接觸電阻，檢查觸頭鍍層和接觸是否良好。同時，每年應結合檢修或試驗對分接開關各檔位置多轉動幾次，除去氧化膜或油汙的影響，使其接觸良好。