熱油循環(huán)后變壓器油中出現(xiàn)乙炔的原因分析及對(duì)策

畢欣穎

（溪洛渡水力發(fā)電廠(chǎng)，云南 永善 657300）

熱油循環(huán)后變壓器油中出現(xiàn)乙炔的原因分析及對(duì)策

畢欣穎

（溪洛渡水力發(fā)電廠(chǎng)，云南 永善 657300）

溪洛渡電站2號(hào)主變壓器在熱油循環(huán)后變壓器油中出現(xiàn)乙炔，通過(guò)油色譜分析進(jìn)行排查，最終找出問(wèn)題原因并采取了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

熱油循環(huán)；乙炔；濾油機(jī)；殘油

1 概述

溪洛渡水電站主變壓器電壓等級(jí)為500 kV、額定容量為860 MVA，戶(hù)內(nèi)三相組合式強(qiáng)迫油循環(huán)水冷升壓變壓器，型號(hào)為SSP-H-860000/500，其容量在三相組合式變壓器中居世界首位。2號(hào)主變壓器為特變電工衡陽(yáng)變壓器有限公司制造，運(yùn)輸方式為充氮運(yùn)輸。溪洛渡水電站500 kV變壓器選用Shell Diala DX牌絕緣油。

2014年3月26日，溪洛渡電站500 kV 2號(hào)主變已安裝到最后階段，在進(jìn)行整體熱油循環(huán)后，油色譜分析油中出現(xiàn)乙炔。乙炔最大值為0.60μL/L。

2 分析油中出現(xiàn)乙炔的因素

由于變壓器未帶電運(yùn)行和電氣試驗(yàn)，排除了變壓器運(yùn)行和電氣試驗(yàn)中產(chǎn)生乙炔的因素[1]。根據(jù)以上情況綜合分析，變壓器熱油循環(huán)后油中出現(xiàn)乙炔可能是以下幾點(diǎn)因素引起：

（1）變壓器出廠(chǎng)時(shí)殘油中存在乙炔。變壓器本體和附件的殘油中存在乙炔，由于殘油量很少，容易被忽視。

（2）變壓器本體或附件補(bǔ)焊。焊接過(guò)程中，焊區(qū)溫度過(guò)高導(dǎo)致變壓器油熱分解產(chǎn)生乙炔。

（3）變壓器潛油泵故障。為使變壓器油充分流動(dòng)和交換，避免出現(xiàn)濾油死角，在熱油循環(huán)過(guò)程中會(huì)間斷性開(kāi)啟潛油泵。如果潛油泵電器元件故障發(fā)生放電，就會(huì)使變壓器油分解產(chǎn)生乙炔。

（4）濾油設(shè)備故障。濾油機(jī)電氣元件故障或油泵停用而加熱器一直工作，導(dǎo)致加熱器中的油過(guò)熱分解產(chǎn)生乙炔?；蚴菫V油機(jī)本身所帶殘油或?yàn)V油機(jī)管路中殘油存在乙炔，使用前未充分處理，也是油中存在乙炔的因素。

3 排查原因

3.1 變壓器出廠(chǎng)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

根據(jù)衡變出廠(chǎng)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告（表1），2號(hào)主變壓器出廠(chǎng)前電氣試驗(yàn)后的油色譜分析數(shù)據(jù)正常，油中不存在乙炔，為方便運(yùn)輸需排油，殘油為此油的殘留。因此，排除變壓器出廠(chǎng)時(shí)殘油中存在乙炔的可能。

表1 溪洛渡2號(hào)主變壓器出廠(chǎng)前絕緣油試驗(yàn)報(bào)告（單位：μL/L）

3.2 變壓器或附件補(bǔ)焊

根據(jù)了解到的安裝情況，溪洛渡電站500 kV2號(hào)主變?cè)诎惭b過(guò)程中，變壓器本體和附件未進(jìn)行過(guò)補(bǔ)焊工作。因此，可以排除變壓器本體或附件補(bǔ)焊引起油中出現(xiàn)乙炔的可能。

3.3 濾油設(shè)備故障

在溪洛渡水電站500 kV變壓器安裝過(guò)程中，油處理采用型號(hào)為ARRAS-MAXEI 12000的法國(guó)原裝進(jìn)口真空濾油機(jī)。每臺(tái)主變的新油凈化、真空注油、熱油循環(huán)都是采用同一臺(tái)真空濾油機(jī)和同一套濾油管路，之前的所有油色譜分析從未出現(xiàn)過(guò)乙炔。因此，整體油路不存在交叉污染的問(wèn)題。在熱油循環(huán)過(guò)程中，濾油機(jī)溫度范圍設(shè)定在65±5℃，保證變壓器油箱內(nèi)溫度不低于40℃。報(bào)警值溫度設(shè)定80℃，當(dāng)油溫達(dá)到80℃時(shí)就會(huì)立即報(bào)警停機(jī)。因此，也不存在油過(guò)熱分解產(chǎn)生乙炔的可能。熱油循環(huán)48 h取樣進(jìn)行油色譜分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 溪洛渡2號(hào)主變熱油循環(huán)48 h油色譜分析結(jié)果（單位：μL/L）

根據(jù)以上分析，產(chǎn)生乙炔的原因有可能是濾油機(jī)和潛油泵故障。因此，又開(kāi)啟2號(hào)變壓器潛油泵與濾油機(jī)一起熱循環(huán)90 min，取油進(jìn)行色譜分析，乙炔由0.60 μL/L升高到0.70 μL/L，不能確定故障產(chǎn)生的原因。再采取停濾油機(jī)，開(kāi)啟潛油泵運(yùn)行90 min，取油樣進(jìn)行色譜分析，乙炔值基本沒(méi)有變化，乙炔值仍在0.70 μL/L左右，因此，可以斷定潛油泵沒(méi)有發(fā)生故障。斷開(kāi)濾油機(jī)與2號(hào)主變壓器連接，濾油機(jī)自循環(huán)5 h后取樣，進(jìn)行油色譜分析，乙炔由0.70 μL/L升高到0.85 μL/L。根據(jù)以上色譜數(shù)據(jù)分析，基本可以鎖定是濾油機(jī)故障導(dǎo)致油中出現(xiàn)乙炔。

4 處理措施

經(jīng)濾油機(jī)廠(chǎng)家維修人員檢查，濾油機(jī)油泵故障有放電現(xiàn)象，更換油泵后濾油機(jī)再次自循環(huán)，取油樣進(jìn)行色譜分析，數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。由數(shù)據(jù)可見(jiàn)濾油機(jī)已恢復(fù)正常工作，此時(shí)變壓器需再次進(jìn)行熱油循環(huán)，循環(huán)時(shí)間不小于48 h，測(cè)定油中乙炔含量，應(yīng)滿(mǎn)足要求：C2H2=0μL/L[2]。將主變進(jìn)油管道連接到主變低壓引線(xiàn)箱的蝶閥，主變出油管道連接到主變冷卻進(jìn)油管靠油枕側(cè)的蝶閥，并用尼龍繩固定金屬軟管減小接頭處的受力，保持主變冷卻進(jìn)出油管蝶閥開(kāi)啟（每8 h開(kāi)啟5臺(tái)冷卻器運(yùn)行2 h），直接將進(jìn)油、出油管路連在低壓出線(xiàn)箱上方的蝶閥上，啟動(dòng)濾油機(jī)真空泵，打開(kāi)濾油機(jī)進(jìn)、出油閥門(mén)，對(duì)連接管路抽真空，避免金屬軟管內(nèi)空氣進(jìn)入變壓器本體。開(kāi)啟變壓器本體閥門(mén)，啟動(dòng)濾油機(jī)，開(kāi)始進(jìn)行變壓器油熱循環(huán)，熱循環(huán)過(guò)程中，濾油機(jī)溫度范圍設(shè)定在65±5℃，濾油過(guò)程中每隔8 h啟動(dòng)冷卻器油泵，運(yùn)行15 min后關(guān)閉。達(dá)到熱循環(huán)規(guī)定的時(shí)間和絕緣油循環(huán)總量后，取變壓器本體下部油樣，進(jìn)行絕緣油試驗(yàn)，直到油樣合格，停止熱循環(huán)。熱油循環(huán)取樣色譜分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表3 濾油機(jī)更換油泵前后油色譜分析數(shù)據(jù)（單位：μL/L）

表4 溪洛渡2號(hào)主變熱循環(huán)油色譜分析結(jié)果（單位：μL/L）

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)500 kV溪洛渡電站2號(hào)主變?cè)诎惭b過(guò)程中變壓器油中出現(xiàn)乙炔因素的分析，逐步排查最終找到問(wèn)題原因，采取了相應(yīng)措施，為溪洛渡電站2號(hào)主變的順利安裝和投運(yùn)節(jié)約了時(shí)間，避免了新變壓器投運(yùn)前油質(zhì)污染問(wèn)題。

[1]趙家禮，張慶達(dá).變壓器故障診斷與修理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[2]GB/T50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

TM407

B

1672-5387（2017）01-0066-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.01.020

2016-11-10

畢欣穎（1979-），女，工程師，從事電廠(chǎng)油務(wù)分析和監(jiān)測(cè)工作。