主變壓器油含氣量超標原因分析及處理

楊志+毛偉強+智慧+尤艷忠

摘 要：針對內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責任公司二號主變壓器在檢測中多次出現(xiàn)含氣量超標的問題，簡述含氣量超標危害，對二號主變壓器進行全面檢查，分析含氣量超標原因，查找故障點，并通過滲漏點焊接、調(diào)整平衡蝶閥、真空濾油等檢修技術(shù)措施，降低并消除油中氣體含量，恢復變壓器正常運行。

關(guān)鍵詞：變壓器；含氣量；超標；處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.023

變壓器是電力系統(tǒng)中輸變電能的重要設(shè)備，它擔負著電壓、電流的轉(zhuǎn)換任務(wù)，它的安全性能直接影響系統(tǒng)的經(jīng)濟運行， 變壓器的安全、可靠是通過其內(nèi)部的繞組及變壓器油的絕緣油性能來保證的。

1 設(shè)備概況

內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責任公司二號主變?yōu)樘刈冸姽ず怅栕儔浩饔邢挢熑喂局圃?，型號為：SFP-370000/500，額定容量為370000kVA，額定電壓為500kV。二號主變于2010年3月投運至今，共進行過3次C級檢修。在2012年11月份之前進行的油中含氣量檢測中，油中含氣量最大值為2.39%，在2012年11月份年度例行油化驗試驗中發(fā)現(xiàn)油中含氣量為8%（標準為≤3%），隨后對變壓器油多次取樣，送內(nèi)蒙古電科院對變壓器油中含氣量進行復測。

2 變壓器油中含氣量超標危害

2.1 降低絕緣強度

氣體在油中的溶解度具有飽和臨界值，在25℃和一個大氣壓下，可溶解10.8%（體積）的空氣。當小氣泡附著在繞組表面逐漸形成大氣泡而突然向上浮動時，經(jīng)高電場區(qū)域，可能引起局部放電，并且含氣的油在發(fā)生局部放電時還會產(chǎn)生二次氣泡，進一步危害絕緣，甚至發(fā)生閃絡(luò)。

2.2 加速絕緣老化

絕緣油在溫度的作用下，如果在接觸空氣中的氧氣，會發(fā)生熱（氧）老化。老化的結(jié)果除產(chǎn)生水之外，還生成酸和油泥等。油泥沉積在繞組和鐵芯等的表面，會影響冷卻效果、也會降低絕緣強度。

2.3 導致氣體繼電器動作

若油中的含氣量高，一旦溫度和壓力變化，將使氣體逸出，導致氣體繼電器動作報警，甚至引起斷路器跳閘。

3 含氣量超標原因分析檢查判斷

3.1 含氣量超標原因分析

通過對每次含氣量檢查結(jié)果數(shù)據(jù)分析，考慮到季節(jié)氣溫變化因素，認為含氣量存在逐步上升趨勢，并且上升率較快，初步分析存在油氣接觸現(xiàn)象。

3.2 外部檢查

二號機組停運后，對變壓器各部件及連接部位、法蘭進行了全面檢查，在#2主變C相吊耳處根部發(fā)現(xiàn)一處滲漏點，在第一組冷卻器底部固定拉筋處發(fā)現(xiàn)有兩處滲漏點，進一步檢查發(fā)現(xiàn)在靠近變壓器爬梯吊攀根部也存在輕微滲油情況，第一組冷卻器底部固定拉筋處滲漏點位于鋼梁支架內(nèi)側(cè)，有較多砂眼存在，滲油情況比較明顯；初步分析認為，#2主變C相吊耳處根部側(cè)下方滲漏點滲漏很小，不會導致空氣進入變壓器油中，變壓器鐘罩靠無載分接開關(guān)側(cè)面支架下方雖然存在比較明顯滲漏油現(xiàn)象，但由于其所在位置并不在變壓器負壓運行區(qū)域，不可能導致空氣進行變壓器油中，也不會致使含氣量發(fā)生較大變化，因此判斷此滲漏油區(qū)域并不是含氣量超標的主要原因。

3.3 變壓器各部件檢查

為考核膠囊、油箱及附件的密封情況，拆下吸濕器，打開變壓器油枕上部的放氣塞，通過呼吸器聯(lián)管往油枕內(nèi)膠囊充入0.03MPa試驗壓力的氮氣。靜置12h后發(fā)現(xiàn)試驗壓力氮氣明顯下降，降為0.01MPa，對充氣連接部位檢查，未發(fā)現(xiàn)滲漏氣現(xiàn)象，進一步對變壓器油箱本體、散熱器、油枕及各管路的連接和焊接等部位進行了檢查，特別對運行中處于負壓的部位（潛油泵、本體頂部的細小連管）進行了重點的檢查，未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，密封良好。懷疑油箱平衡閥存在關(guān)不嚴或未關(guān)嚴現(xiàn)象，導致變壓器油與外界空氣直接接觸，通過對變壓器油枕與油囊連通用的平衡蝶閥進行檢查，發(fā)現(xiàn)我公司使用的是φ40蝶閥相對其他變壓器廠使用的球閥密封性較差，平衡蝶閥存在縫隙，關(guān)閉不嚴現(xiàn)象，隨即對蝶閥表面進行清理，校正蝶閥關(guān)閉狀態(tài)，鎖緊平衡閥，重新對油枕膠囊充入0.03MPa氮氣進行壓力試驗，12h后觀察壓力無變化，由此試驗可判斷之前漏氣現(xiàn)象是由于變壓器油枕平衡閥關(guān)閉不嚴所致。

4 處理措施及效果

4.1 滲漏點處理

變壓器鐘罩靠無載分接開關(guān)側(cè)面支架下方滲漏位于支架內(nèi)側(cè)，不易進行點焊處理，針對此情況，先行對其外側(cè)進行切割，使得滲漏點暴露出來，經(jīng)過擦拭、除漆、點焊、補焊等環(huán)節(jié)對滲漏點予以處理。

4.2 平衡閥檢查處理

對平衡閥關(guān)閉不嚴現(xiàn)象，解體#2主變油枕上部平衡蝶閥，對蝶閥表面進行清理，校正蝶閥關(guān)閉狀態(tài)，對油枕油囊充入0.03MPa氮氣進行壓力試驗12h，觀察壓力無變化，確認油枕油囊完好，平衡閥關(guān)閉密封良好。

4.3 濾油脫氣處理

采用真空加熱濾油方法脫氣。過程中，油溫控制在55℃左右，真空脫氣前本體內(nèi)部通過真空泵抽至133Pa真空度，流量控制在7000L/H，真空濾油72小時，靜置24小時后，對變壓器進行取樣化驗，化驗結(jié)果含氣量為0.8%。

濾油完畢，對變壓器進行整體靜置，檢查油箱油位，對照變壓器油位溫升曲線圖，對變壓器進行補油處理，對各部位放氣，同時檢查變壓器本體各部無異常，變壓器正常投運，投運后對變壓器油中溶解氣體分別進行兩次檢測，兩次檢測化驗結(jié)果油中含氣量分別為1.3%、1.1%，低于規(guī)程規(guī)定的500kV等級變壓器油中含氣量不大于3%的標準，取得了明顯效果。

5 結(jié)束語

為了確保變壓器的安全可靠運行，檢測變壓器油中氣體組分總含量對超高壓設(shè)備監(jiān)督工作是十分必要的，嚴格按照相關(guān)規(guī)程要求，加強對絕緣油的色譜分析，積極開展油務(wù)監(jiān)督的定期工作，可以為分析、判斷設(shè)備是否正常提供可靠的依據(jù)。在日常生產(chǎn)檢修維護過程中，應(yīng)該時刻關(guān)注變壓器油中各種氣體成分及含量的變化，為變壓器是否存在潛在隱患提供可靠依據(jù)，同時可以采取真空濾油方法，提高熱油循環(huán)時的油溫和真空度，使得氣體膨脹與排出的速度加快，提高處理后變壓器油的品質(zhì)。

參考文獻：

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