大型變壓器油中含氣量異常處理方法及原因分析

文/楊聯(lián)聯(lián)

500kV變壓器按照《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》相關(guān)規(guī)定的要求，運行中變壓器油每年應(yīng)進(jìn)行油中含氣量、水分、擊穿電壓、介損等進(jìn)行相關(guān)試驗，試驗時發(fā)現(xiàn)變壓器油中含水量大于3，超過規(guī)程要求值，絕緣油色譜、微水、絕緣強度及介損數(shù)值等均正常。針對此現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場實際，開展一系列檢查及判斷試驗，為含氣量超標(biāo)的分析判斷和處理方法提供指導(dǎo)意見。

1 經(jīng)過

某電廠500kV變壓器2013年投入運行，投運后兩年內(nèi)變壓器油中含氣量均在0.9以內(nèi)，2017年6月份油中含氣量達(dá)到6.3，調(diào)取同時期的油中溶解氣體色譜分析數(shù)據(jù)、油中水分?jǐn)?shù)據(jù)、油擊穿電壓數(shù)據(jù)、介損數(shù)據(jù)，并縮短試驗周期，對以上數(shù)據(jù)多次測量，發(fā)現(xiàn)油中總烴含量、乙烯C2H4、甲烷CH4、油中水分、擊穿電壓、介損等均在規(guī)程規(guī)定值范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異常。

考慮到試驗儀器和試驗人員可能對數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響，同月重新取樣將油試品分別送至安徽某電力研究院和浙江某電力研究院，數(shù)據(jù)反饋仍大于規(guī)程要求值：一般不大于3。

同時將試驗數(shù)據(jù)，與變壓器裝配的油在線監(jiān)測裝置進(jìn)行對比，各項數(shù)據(jù)含量比較接近，在線監(jiān)測裝置中顯示含氧量較大，說明油在線監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確可信。

2 原因分析

2.1 含氣量排查

（1）變壓器在安裝前已對油進(jìn)行檢測，油中含氣量在正常范圍，運行3年期間試驗正常，可以確定非油本身原因造成。

（2）充油電氣設(shè)備如果發(fā)生電氣故障，油中氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳的含量會變化及結(jié)合產(chǎn)氣速率可進(jìn)行有效判斷，氧氣和氮氣可作為輔助判斷指標(biāo)。對以往及縮短試驗周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，油中總烴含量、甲烷CH4、乙烯C2H4、油中水分、擊穿電壓、介損等均在規(guī)程規(guī)定值范圍內(nèi)，通過取樣比較，CO2/CO的比值小于7大于3，CO2絕對產(chǎn)氣速率尚未超過注意值200ml/d，CO2增長不涉及變壓器固體絕緣，CO2單一增長原因，可能為變壓器油從空氣中吸收的CO2。可以確定并非變壓器內(nèi)部故障原因造成。

（3）結(jié)合線監(jiān)測裝置中顯示含氧量較大。

2.2 分析結(jié)果

通過以上分析，基本可以判斷絕緣油中含氣量高的原因為變壓器本體存在漏點，造成空氣滲入。

3 檢查及處理方法

3.1 導(dǎo)致變壓器箱體進(jìn)入空氣的可能部位有

（1）變壓器存在滲漏點，外殼漏點進(jìn)入空氣。

（2）變壓器油枕頂部的排氣閥、法蘭盤、膠囊與儲油柜連通閥等可能存在閥門內(nèi)漏、密封不好或閥位不正確等。

（3）油枕膠囊破裂。

3.2 變壓器停電檢查情況

（1）變壓器本體檢查，發(fā)現(xiàn)500kV側(cè)B相升高座處附有油灰，通過近距離觀察發(fā)現(xiàn)升高座法蘭面上下有輕微滲油現(xiàn)象。

發(fā)現(xiàn)密封墊3個壓接螺栓有松動，隨即對螺栓進(jìn)行緊固處理。

（2）對油枕膠囊充氣進(jìn)行檢查，關(guān)閉瓦斯繼電器兩側(cè)蝶閥，排空變壓器油枕內(nèi)的油，將膠囊取出，對膠囊充氮氣保壓，未發(fā)現(xiàn)漏點。

（3）對變壓器油枕頂部的閥門進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)油枕旁通閥閥芯不正，用變壓器油加至一側(cè)進(jìn)行試驗，該閥門另一側(cè)確實滲油，且該閥芯無法校正，隨即對閥門進(jìn)行更換。

（4）對變壓器油在線裝置進(jìn)行檢查，主要檢查裝置與本體連接的銅閥密封情況，以及連接的兩根進(jìn)出油的回路管道的密封情況，均未發(fā)現(xiàn)異常。

檢查無異常后，對變壓器絕緣油進(jìn)行熱油循環(huán)，在油中溶解氣體色譜分析、含水量、介損、擊穿電壓以及含氣量合格后停止濾油，靜置72小時并多次排氣。濾油后變壓器油送至電科院進(jìn)行檢測，含氣量為0.7%,運行后變壓器油再次送至電科院含氣量小于1%。

檢修后定期檢測含氣量，含氣量仍然在升高，2018年7月油樣送至安徽某電科院含氣量2.9%，2018年8月油樣送至安徽某電科院含氣量3.03%；10月送至浙江某研究院含氣量為3.09%，說明油中含氣量仍然超標(biāo)。同時致電變壓器廠家進(jìn)行協(xié)助分析，廠家回復(fù)：需對變壓器密封進(jìn)一步檢查，在變壓器有機會停電時，對變壓器進(jìn)行熱油循環(huán)，同時對高壓B相的滲油進(jìn)行處理，在未處理前，判斷此變壓器可以繼續(xù)運行，需關(guān)注油中含氣量的增長情況。

4 防范措施

結(jié)合廠家建議，制定相關(guān)防范措施，具體如下：

（1）加強巡視，特別是變壓器本體的滲漏等情況；

（2）油中含氣量、油中水分及色譜分析測量周期縮短為每半月1次。

（3）每天對線監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

（4）在跟蹤變壓器含氣量的同時，對油色譜及油中水分變化情況進(jìn)行跟蹤分析，變壓器油色譜分析正常，油中水分沒有明顯變化，變壓器應(yīng)可以繼續(xù)運行。

（5）運行變壓器油含氣量控制在7%以內(nèi)。