潘能鍇

(嘉陵江亭子口水利水電開(kāi)發(fā)有限公司，四川蒼溪，628400)

1 概述

一般溶解在變壓器油中的各種氣體，低場(chǎng)強(qiáng)時(shí)對(duì)變壓器的影響不明顯，但在大型變壓器內(nèi)部高場(chǎng)強(qiáng)的作用下，氣體極易從油中電離出來(lái)，在一定的條件下形成氣泡，氣泡被拉長(zhǎng)而極化，會(huì)導(dǎo)致變壓器主絕緣擊穿，造成設(shè)備事故?！哆\(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T1795－2000規(guī)定:500kV運(yùn)行變壓器油中氣體總量不大于3%。目前對(duì)電力變壓器等充油電氣設(shè)備較有效的監(jiān)測(cè)手段是絕緣油的氣相色譜分析。而采用氣相色譜法測(cè)定油中含氣量，是超高壓設(shè)備進(jìn)行油質(zhì)監(jiān)督的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

運(yùn)行變壓器絕緣油中氣體含量超標(biāo)，一般有兩種情況:一種是變壓器內(nèi)部存在放電或過(guò)熱等潛伏性故障或故障加劇，溶解在油中的氣體含量會(huì)有所增加;另一種是變壓器箱體由于各種原因密封不良，外界空氣沿滲漏點(diǎn)逆流進(jìn)入變壓器內(nèi)部，導(dǎo)致變壓器油中含氣量升高。當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)行變壓器油中溶解氣體的組分含有一定量值的低分子的氫(H)、烴類(lèi)和一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等氣體，通常首先懷疑其內(nèi)部有潛伏性電氣故障。依據(jù)氣體成分，判斷其故障的性質(zhì)和故障發(fā)展速率。若檢測(cè)到運(yùn)行變壓器油中溶解氣體的主要成分為氮?dú)夂脱鯕猓瑒t應(yīng)認(rèn)為系變壓器箱體進(jìn)氣引起。

2 2#主變油含氣量超標(biāo)情況

亭子口電站主變壓器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)主變)為三相雙繞組強(qiáng)迫油循環(huán)水冷無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器，型號(hào)為SSP－310000/500，由特變電工衡陽(yáng)變壓器有限公司2012年12月生產(chǎn)，2013年8月投運(yùn)，絕緣油為新疆克拉瑪依25號(hào)變壓器油。該主變自安裝后含氣量檢測(cè)正常。2013年11月，2#主變色譜在線監(jiān)測(cè)裝置報(bào)氧氣含量為10350ppm，取油樣檢測(cè)其油中含氣量(體積分?jǐn)?shù))為3.08%，此后2#主變色譜在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)氧氣含量一直居高不下，運(yùn)行至2014年3月19日，主變氧氣含量達(dá)到16153ppm。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 2#主變氧含量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

因氧氣含量超標(biāo)，班組定期取油樣檢測(cè)含氣量，發(fā)現(xiàn)2#主變油中含氣量一直在超標(biāo)運(yùn)行，其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 2#主變油中含氣量檢測(cè)結(jié)果

3 原因分析及處理

3.1 油中含氣量超標(biāo)的主要原因

眾所周知，運(yùn)行變壓器絕緣油中氣體含量超標(biāo)，一般有兩種情況:一種是變壓器內(nèi)部存在放電或過(guò)熱等潛伏性故障或故障加劇，溶解在油中的氣體含量會(huì)有所增加;另一種是變壓器箱體由于各種原因密封不良，外界空氣沿滲漏點(diǎn)逆流進(jìn)入變壓器內(nèi)部，導(dǎo)致變壓器油中含氣量升高。而從2#主變絕緣油色譜分析來(lái)看，其他監(jiān)測(cè)氣體含量均在正常范圍內(nèi)，沒(méi)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象(具體數(shù)據(jù)如表3)。從表3可以得出結(jié)論，含氣量超標(biāo)主要為為氮?dú)夂脱鯕猓强諝獾某煞郑虼伺卸ㄆ浜瑲饬砍瑯?biāo)的主要原因是油中混入空氣。

表3 2#主變絕緣油色譜分析數(shù)據(jù)

3.2 主變漏氣檢查及處理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況判斷，導(dǎo)致主變本體進(jìn)入空氣的部位可能有以下幾處:

(1)主變本體外殼有沙眼導(dǎo)致氣體進(jìn)入。檢查主變本體沒(méi)發(fā)現(xiàn)沙眼;

(2)主變油枕頂部旁通閥關(guān)閉不嚴(yán)，進(jìn)入空氣。檢查閥門(mén)無(wú)松動(dòng)，閥門(mén)指示關(guān)閉到位。經(jīng)檢修發(fā)現(xiàn)旁通閥安裝時(shí)存在缺陷，閥芯安裝錯(cuò)誤，閥門(mén)無(wú)法關(guān)閉到位，此處缺陷應(yīng)是主變含氣量異常的直接原因。本次檢修已將此閥門(mén)更換新的同型號(hào)閥門(mén);

(3)主變油枕膠囊破裂。主變油枕膠囊破裂會(huì)使油暴露在空氣中，肉眼很難判斷其漏氣，因此采用對(duì)膠囊充氮?dú)夥椒ㄔ囼?yàn)檢漏。先連接好氣管，對(duì)著膠囊充入高純氮?dú)?，在觀察孔觀察膠囊情況，充氣時(shí)注意閥門(mén)壓力，不應(yīng)過(guò)快，當(dāng)觀察孔發(fā)現(xiàn)有主變油冒出，立即關(guān)閉氮?dú)忾y，靜置30min觀察沒(méi)發(fā)現(xiàn)氣壓降低，證明膠囊無(wú)破裂現(xiàn)象。

3.3 主變油脫氣處理

檢查處理結(jié)束后，在主變箱體密封的狀態(tài)下對(duì)主變進(jìn)行真空濾油。關(guān)閉各冷卻器的進(jìn)出閥門(mén)，在連接濾油管時(shí)檢查其密封性，不能存在漏油和漏氣現(xiàn)象，連接好后開(kāi)始對(duì)絕緣油進(jìn)行脫氣處理。具體操作步驟如下:

(1)處理過(guò)程中盡量不讓絕緣油接觸空氣，保證真空濾油在密封狀態(tài);

(2)采取主變不放油循環(huán)過(guò)濾脫氣。真空濾油機(jī)進(jìn)油管接主變下部放油閥，在主變本體頂部進(jìn)油閥門(mén)連接濾油機(jī)的出油管。連接濾油管的法蘭必須放置密封圈，并對(duì)稱(chēng)上緊螺栓，防止混入空氣;

(3)真空濾油72h后，取油樣檢測(cè)油中含氣量為0.5%，恢復(fù)主變運(yùn)行后，跟蹤在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)氧氣含量分析正常，取油樣檢測(cè)油中含氣量均在正常范圍。從表4可以看出，運(yùn)行兩個(gè)月主變絕緣油氣體含量無(wú)明顯變化。

表4 2#主變絕緣油含氣量變化

4 結(jié)語(yǔ)

變壓器運(yùn)行中，其本體處在全密封狀態(tài)下工作，正常巡視時(shí)從外觀檢查變壓器沒(méi)有發(fā)現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象，但不一定表明變壓器箱體的氣密性良好。變壓器箱體發(fā)生輕微滲漏油，會(huì)導(dǎo)致絕緣油含氣量的異常升高，通過(guò)對(duì)變壓器絕緣油色譜的在線監(jiān)測(cè)，不僅能隨時(shí)了解和掌握變壓器的運(yùn)行狀況，而且還能監(jiān)測(cè)變壓器本體的氣密性。變壓器油含氣量異常的主要原因，是設(shè)備本體及附屬設(shè)備密封不良，特別是運(yùn)行中處于負(fù)壓的部位，如潛油泵、本體和油枕頂細(xì)小連接管等。當(dāng)在線監(jiān)測(cè)裝置出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確保變壓器安全運(yùn)行。