大容量電力變壓器現(xiàn)場油務(wù)工作應(yīng)注意的問題

郝衛(wèi)民

【摘 要】針對近年來大量超高壓、高參數(shù)和大容量電力設(shè)備投入運(yùn)行，對電力用油運(yùn)行維護(hù)要求越來越高，許多運(yùn)行年久的電力設(shè)備面臨絕緣老化等問題，本文就大型電力變壓器現(xiàn)場油務(wù)工作的一些技術(shù)性認(rèn)識(shí)問題進(jìn)行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】變壓器；絕緣；油務(wù)工作；介損處理

0.引言

充油式電力變壓器主要采用油一紙組合絕緣結(jié)構(gòu)，作為絕緣、散熱和熄弧介質(zhì)的絕緣油，其品質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到變壓器的安全可靠運(yùn)行和使用壽命，現(xiàn)場油務(wù)工作是大型電力變壓器現(xiàn)場安裝和檢修作業(yè)的重要組成部分，特別當(dāng)前一些進(jìn)口或合資的大容量電力變壓器是按30年免維護(hù)要求設(shè)計(jì)制造的，其絕緣的處理要求是極其苛刻的，對安裝或檢修現(xiàn)場油務(wù)工作提出了更高的要求。現(xiàn)場油務(wù)工作的范疇包括油的監(jiān)督、油的凈化和油的再生三個(gè)方面，本文就大型電力變壓器現(xiàn)場油務(wù)工作的一些技術(shù)性認(rèn)識(shí)問題進(jìn)行了比較深入的分析和探討，供同行參考。

1.合理安排油中溶解氣體分析（DGA）試驗(yàn)

根據(jù)油中乙炔氣體產(chǎn)生的機(jī)理（在熱和電故障情況下變壓器油分解產(chǎn)生乙炔），基于絕緣油在正常狀態(tài)下不可能有任何乙炔氣體產(chǎn)生的共識(shí)。絕緣油含有乙炔即使是痕量亦應(yīng)引起高度重視，尤其是超出注意值范圍。油中存在乙炔氣體說明至少絕緣油中已發(fā)生過放電或過熱現(xiàn)象。但是油中含有乙炔氣體，并不能代表變壓器本體中肯定已發(fā)生過熱或放電故障。為防止誤判斷，新裝變壓器應(yīng)對出廠試驗(yàn)前后DGA試驗(yàn)報(bào)告、現(xiàn)場油務(wù)處理、交接試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)，檢修變壓器則應(yīng)對停運(yùn)前最近DGA分析報(bào)告、修前試驗(yàn)前后DGA試驗(yàn)報(bào)告、現(xiàn)場油務(wù)工作、預(yù)防性試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合電氣試驗(yàn)、油質(zhì)檢測分析以及設(shè)備運(yùn)行、安裝（檢修）、試驗(yàn)等情況進(jìn)行綜合分析，避免DGA診斷結(jié)果造成誤解，甚至可能造成因查找故障原因帶來不必要的人力、物力和財(cái)力浪費(fèi)。 變壓器停運(yùn)檢修前應(yīng)取油樣做DGA試驗(yàn)，作為檢修前后的對比基準(zhǔn)，若發(fā)現(xiàn)油中存在乙炔氣體，在檢修階段應(yīng)用高真空濾油機(jī)將油中存在的乙炔氣體處理干凈。

雖然乙炔氣體含量的檢測由于取樣、脫氣等方法的改進(jìn)，其檢測精度已達(dá)到0.1X10-6μL/L-1以下。但某些情況下絕緣油分解產(chǎn)生的乙炔氣體同變壓器由于過熱和放電故障產(chǎn)生的乙炔氣體在技術(shù)上無法分離，在數(shù)值上也沒有區(qū)分界限，為防止誤判斷，只能結(jié)合電氣試驗(yàn)、油質(zhì)檢測分析，從變壓器出廠試驗(yàn)前（停運(yùn)檢修前）開始到變壓器投運(yùn)前后的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合分析，以變壓器出廠試驗(yàn)前的DGA原始數(shù)值為起始基準(zhǔn)值進(jìn)行”跟蹤”，觀察油中乙炔含量的發(fā)展趨勢，對檢測到的乙炔氣體含量值作出準(zhǔn)確的判斷，制定出適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，避免診斷結(jié)果造成不必要的誤解和浪費(fèi)。

2.真空注油、熱油循環(huán)及靜置工藝的重要性

真空注油的目的在于通過對變壓器抽真空、徹底排出油箱內(nèi)部的空氣和器身絕緣表面的水氣，然后在真空狀態(tài)下注入變壓器油。真空注油后通過熱油循環(huán)達(dá)到對器身絕緣進(jìn)一步驅(qū)潮的目的，熱油循環(huán)是大型變壓器徹底清除絕緣材料淺層水分的最后環(huán)節(jié)。為破壞油一紙中水分的暫時(shí)平衡，促進(jìn)器身絕緣中的水分向油中遷移，在不致使絕緣油劣化和絕緣材料老化的前提下，應(yīng)盡可能提高熱油循環(huán)的油溫，濾油機(jī)加熱器溫控器可設(shè)置在70-75°C，但不得超過80°C。同時(shí)考慮到油的流動(dòng)可加速平衡，為促使油在箱體內(nèi)部流動(dòng)，油流進(jìn)出口應(yīng)對角布置；強(qiáng)迫循環(huán)冷卻變壓器在熱油循環(huán)干燥過程中應(yīng)定期啟動(dòng)潛油泵。另外濾油機(jī)進(jìn)口應(yīng)接于位于變壓器油箱最底點(diǎn)處閥門，以便通過熱油循環(huán)過濾出油箱底部沉積的油泥、游離水和雜質(zhì)。

注油后的變壓器，靜置足夠時(shí)間（220kV變壓器48h以上，500kV 72h以上）后方能進(jìn)行相關(guān)電氣試驗(yàn)，這是因?yàn)榻^緣材料的浸透程度與絕緣材料的厚度、絕緣油的溫度、浸油的時(shí)間有關(guān)。如30mm、200mm x200mmm，中心孔Ψ10的層壓紙板，20°C常溫浸油需80多個(gè)小時(shí)浸透，90°C時(shí)需16小時(shí)浸透，而浸透程度越好，放電的可能性越小，因此一定要有足夠的靜置時(shí)間。同時(shí)靜置過程中應(yīng)定期通過放氣塞將油箱內(nèi)部的殘余氣體排凈。

3.重視油中金屬含量的檢測

由于變壓器為金屬與絕緣材料的組合體，油中難免或多或少含某些金屬元素，銅、鐵等溶融狀態(tài)的金屬含量不僅會(huì)使變壓器絕緣下降，還會(huì)對變壓器油的氧化起到催化作用，導(dǎo)致油發(fā)生酸性氧化和析出油泥，酸性氧化物會(huì)腐蝕金屬，促使油中金屬含量增多，加速油的氧化、導(dǎo)致其介損增已成為變壓器故障預(yù)防、分析及診斷和提高運(yùn)行可靠性的首要工具，《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（L/T596-1996）將其列為32項(xiàng)電力變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目的首項(xiàng)，但是油中金屬含量尤其銅、鐵含量尚未引起變壓器專業(yè)工作人員的足夠的重視，國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也沒有就變壓器油中金屬含量作出相關(guān)規(guī)定。油中金屬含量已可采用電感禍合等離子體發(fā)射光譜法進(jìn)行檢測，建議將油中金屬含量列人交接試驗(yàn)項(xiàng)目中，雖然目前對油中金屬含量作出一限定標(biāo)準(zhǔn)值還有困難，但這些數(shù)據(jù)和變化趨勢無疑對設(shè)備故障分析診斷可以提供重要參考，同時(shí)亦可為以后行業(yè)制定變壓器油中金屬含量限值積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

4濾油機(jī)配里在線監(jiān)測裝里

現(xiàn)場變壓器油處理后、為了檢測處理后的絕緣油是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，要經(jīng)過試驗(yàn)油樣送至油樣檢測部門和油樣進(jìn)行化驗(yàn)，若油樣檢測結(jié)果不合格需重新進(jìn)行凈化處理，處理結(jié)束靜置后再次取樣送檢，直至合格，這種狀況不僅浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力而且效率很低，嚴(yán)重影響整個(gè)安裝或檢修作業(yè)的進(jìn)度。為了提高工作效率，建議在真空濾油機(jī)上配置在線油中含水/氣量檢測儀，使現(xiàn)場油務(wù)工作人員能及時(shí)掌握處理中絕緣油的含水、氣量這兩項(xiàng)關(guān)鍵油質(zhì)指標(biāo)，化被動(dòng)為主動(dòng)，一方面可避免將處理末達(dá)標(biāo)的變壓器油取樣送出檢測，另一方面又可避免實(shí)際已達(dá)標(biāo)的變壓器在盲目不斷凈化過程中導(dǎo)致油質(zhì)老化。目前已有可配置在真空濾油機(jī)上隨機(jī)測量絕緣油含水量和含氣量的裝置，如MICAFIL公司VZ-210型油中氣體含量在線連續(xù)監(jiān)測裝置可直接安裝在真空濾油機(jī)上，可在線隨時(shí)測量油中含水量和含氣量，施工現(xiàn)場油務(wù)人員可隨時(shí)動(dòng)態(tài)掌握正在處理的絕緣油狀況，十分便捷。

5.小結(jié)

綜上所述大容量電力變壓器油務(wù)處理并不是整個(gè)變壓器安裝或檢修工作過程單一孤立的一項(xiàng)作業(yè)，要求我們從變壓器整個(gè)壽命周期的全過程來管理現(xiàn)場油務(wù)工作，要求油務(wù)工作人員具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，不應(yīng)只停留在機(jī)械地執(zhí)行相關(guān)行業(yè)規(guī)程上，而應(yīng)熟悉領(lǐng)會(huì)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的精髓，并能結(jié)合實(shí)際以科學(xué)的方法進(jìn)行絕緣油的監(jiān)督、凈化和再生，把全過程油務(wù)管理工作作為整個(gè)變壓器絕緣監(jiān)督管理的一條主線，進(jìn)一步提高油務(wù)工作管理的水平。

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