文　摘　通过对少油电气设备的主要故障类型的分析，对放电故障、过热故障和一些非故障(互感器油中氢含量较高、少油设备进水受潮)现象的发生、检测及防范措施进行了探讨。
关键词　少油电气设备　放电故障　过热故障　进水受潮　检测

　　近年来，随着电力系统的发展，套管、互感器等少油电气设备不断增加。此类设备数量大，发生各类故障几率高，相对体积小，油量少，电压高，场强较集中，且多处于密封状态，无防爆装置，一旦发生严重热故障未能及时发现，有可能发展成严重事故，甚至危及到隶属的主设备或邻近设备，给电力系统的安全、稳定运行造成直接威胁。
　　目前油中溶解气体的分析和检测仍是充油电气设备故障诊断的主要方法之一。本文根据多年来对少油设备的检测和诊断，对其检测值的特殊性和在检测过程中遇到的问题进行一些探讨。

1　少油设备内部故障主要类型及分布

　　少油设备内部故障主要为放电、过热和电热综合性故障3类，表1、表2是近年来对少油设备检测中发现的各类电、热故障及分布情况的统计。

表1　各类故障出现的台次和比率
 

表2　各类设备故障的台次及比率
 

　　从表1、表2可以看出，少油设备内部故障以放电故障为多数，占全部电、热故障的半数以上，其次为电热综合性故障，单纯的过热故障相对较少。从设备类型看，电流互感器在3种设备中数量最多，故障发生率也最高。
　　除各种热故障外，少油设备会因进水受潮而使其绝缘状况破坏造成事故，这种情况多发生于非密封式互感器。
2　放电故障

　　放电故障是少油设备较多的故障，一旦发生放电现象，部分绝缘油在热能的作用下裂解(由高分子液态分解成低分子气态)，且随放电能量增高加快，使油中含气量不断增加(主要为可燃气体成分)，比变压器产气速率及油中含气量的增长都快。当油中含气达到饱和状态后气体将逸出，随之设备内部压力不断增高，如不能及时发现和适当处理极易导致爆炸和火灾等恶性事故发生。因此少油设备放电故障是最危险的故障，应严加防范。
　　目前采用的常规电气试验方法对放电故障的早期诊断效果较差，因多种原因现场进行局部放电试验效果不理想，因此，少油电气设备放电故障早期发现目前主要通过油中溶解气体分析。放电故障在其设备油中的表现形式为油中氢气、甲烷、乙炔含量增加，其中乙炔和氢气含量的出现或增长是存在较高能量放电故障的主要表现，而氢气和甲烷的增长则是低能放电故障在油中的表现。特征气体产气速率是判定设备故障严重程度的主要依据。表3是近年发现的少油设备放电故障中的部分典型例子。
　　由表3看出，少油电气设备的放电故障多发生在设备运行后的1～3年内，因此，在这一时间范围内要重点防范，检修后设备运行的最初1～2年内也要重点监视。

表3　部分放电设备情况　　μL/L
 

　注：表中产气速率为总烃绝对产气速率(μL/h)。
　　新设备在运行前必须确保按照GB50150—91《电气设备交接试验标准》进行电气和绝缘油的试验，各项试验数据都应达到规定数值。在交流耐压试验或局部放电试验前后要各进行一次油中溶解气体检验，并对两次试验数据进行比较，以了解油中氢和烃类气体的增长情况。当其增长较高，特别是乙炔组分出现时(即使含量较低)就要注意该设备内部可能存在放电。少油设备在运行状态采样困难，且无法参照变压器进行监视，因此，运行前的检验就更为必要和重要。近年少数国内生产厂家的产品质量不够稳定也是运行前检验的重要原因之一。基于上述原因，检修后和较长时间备用的少油设备，在运行前也要按照新投设备进行各项试验，试验数据可参考新设备的标准。因对运行前检验重视不够，少油设备在投运后短期内即发生严重故障的情况时有发生。在设备运行后的最初3年内应保证每年进行一次油的溶解气体分析，最好在运行6个月内进行一次，以更好地掌握设备运行状况，及时发现可能存在的放电故障。

3　过热故障

　　过热故障对少油设备其危害程度较放电故障低，在少油设备中发生的几率也相对少一些，但长期运行造成事故的严重性也不可低估。电气设备在过热状态下长时间运行将加快绝缘油纸老化变质，进而降低设备绝缘能力，严重的会发展为放电故障。同样，如果过热处温度较高，在油分解的同时会有一定的产气速率，造成设备内部压力逐渐上升，因此对于少油电气设备的过热故障同样不可吊以轻心。
　　热性故障是由于热应力造成绝缘劣化，采用油中溶解气体试验可早期发现，当过热较为严重时设备的介质损耗将增大，当设备内的热源仅造成绝缘油分解时，常称之为裸金属过热。油中气体表现形式为烃类气体组分相应增多，其中呈甲烷和乙烯为主的特征，二者之和一般为总烃的80%以上。当故障点的温度较低时，甲烷为主要特征气体。而随着故障点温度的升高，乙烯所占比例增加，将成为特征气体的主要部分，同时油中的氢含量也相应增高。在严重过热故障的情况下，也会产生少量的乙炔气体。当过热故障涉及到固体绝缘时，除产生上述低分子烃类气体外，还将有大量一氧化碳和二氧化炭产生。表4是两例少油设备过热故障检测数据

表4　过热设备检测数据　　μL/L