kV主变压器油中含气量严重超标的分析与处理
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kV主变压器油中含气量严重超标的分析与处理(总5页)
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王平安 王迪 柴智（华能澜沧江水电股份有限公司苗尾·功果桥水电厂）
摘要：变压器油是构成变压器主绝缘的材料之一 ，就绝缘而言 ，特别对于超高压大容量变压器 ，其油中含气量的高低对变压器绝缘有较大影响 ，这是由于气体可能在设备内聚集起来而形成气泡 ，特别是当温度和压力骤然下降而形成的气泡 ，聚集在绝缘纸层内或表面时容易产生局部放电。本文对这一故障原因进行了阐述与分析，介绍了相应的处理措施和实施过程，达到了预期效果，具有较大推广价值。
关键词：变压器 含气量 真空脱气 分析与处理
一般溶解在变压器油中的各种气体，低场强时对变压器的影响不明显，但在大型变压器内部高场强的作用下，气体极易从油中电离出来，在一定的条件下形成气泡，气泡被拉长而极化，会导致变压器主绝缘击穿，造成设备事故。国际大电网会议（CIGRE）认为油中含气量在3％以下时，析出气体的危险性较小。《运行中变压器油质量标准》（GB/T 7595-2000）规定500kV变压器运行中绝缘油含气量不大于3％。从当前国内所采用的真空脱气装置来看，投入运行前油中含气量控制在1％以内是比较容易做到的，运行油中含气量与设备的整体密封性能有很大的关系，如胶囊式变压器对油的保护体系完善，密封程度好，运行中油的含气量可控制在规程要求的3％以内，否则油中含气量会随着时间的增加而不断增大，直到饱和状态。下面介绍功果桥电厂4号主变压器绝缘油含气量超标的分析与处理实例。
一、500kV变压器设备情况概述
500kV 4号主变进行油化试验时，发现A相含气量：6.93%、B相含气量：5.62%。根据《GBT7595-2008运行中变压器油质量》规定：运行中的变压器油中含气不大于3%。本次试验中4号主变A、B相含气量远高于规程要求。一般溶解在变压器油中气体，在大型变压器内部高场强的作用下，气体极易从油中电离出来，在一定的条件下形成气泡，气泡被拉长而极化，会导致变压器主绝缘击穿，造成设备事故。
二、油中含气量超标情况及原因分析
变压器绝缘油中溶解气体应来自两个方面：一是由于变压器内部过热或火花放电故障所产生的气体，二是来自于外部的气体侵入。在对绝缘油进行色谱分析，7种特征气体：H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2等气体含量均为正常值。因此判断其含气量超标主要原因是油中混入了空气。
三、检查、处理方法
1、根据现场实际情况进行分析，导致主变箱体进入空气的部位可能有以下几处：
（1） 主变外壳漏点进入空气：主变的密封不良是造成含气量增大的主要原因，主变体积大，漏点的查找范围广，正常情况下主变充满绝缘油，内部呈正压，如果密封不良，漏点处会有油迹。我们对各部位的密封件、附件的连接管路、外壳焊接缝隙等进行全面检查并无渗漏油的痕迹，因此由主变外壳漏点进入空气而造成含气量超标的可能性排除。
（2） 检查主变油枕顶部的法兰盘、排气阀的密封是否完好、固定螺栓是否松动，检查主变胶囊与储油柜连通阀密封是否完好。
（3） 主变内各部分油流形成的负压区，容易造成空气进入，因此需要检查潜油泵法兰连接处的密封是否良好。经过现场检查该连接处密封完好，排除该可能性排除。
（4） 主变油枕胶囊破裂：主变油枕胶囊破裂，会导致油枕内油面部分暴露在空气中，视觉检查很难发现进气点，因此我们可以采取对胶囊“充氮捡漏”的方法进行试验。
2、检查处理步骤及方法（以4号主变A相为例）
（1） 按照正常情况主变本体油枕顶部应该是负压状态。因此我们缓慢打开4号主变A相油枕顶部的排气阀（如果存在负压打开时应往内吸气）， 发现主变油枕顶部为正常大气压，并无负压。2
（2） 检查主变油枕顶部的法兰盘、排气阀的密封是否完好、固定螺栓是否松动，检查主变胶囊与储油柜连通阀密封是否完好。发现主变胶囊与储油柜连通阀未按正确方向关闭（该阀为蝶阀，正确方向关闭和反向关闭的位置指示一致），因此该连通阀内部存在较大的空隙，导致外部的空气不断的进入油枕顶部并溶解于绝缘油中，从而导致4号主变A相的含气量严重超标。
对该法兰盘的密封和螺栓进行检查，未发现漏气点。 缓慢打开4号主变A相油枕顶部的排气阀。 3
（3） 对主变油枕胶囊采用充氮法进行检查胶囊是否存在破裂。首先：拆除主变呼吸器；其次：打开油枕顶部的排气阀；最后从主变呼吸器的法兰盘向胶囊内充入10kPa压力的高纯氮气，维持30min，观察气压表是否有下降来确认油枕胶囊是否良好。经过观察并未发现压力有明显下降，因此我们判断主变油枕胶囊完好。对该法兰盘的密封和螺栓进行检查，未发现漏气点。
该连通阀未按正确方向关闭，因此内部存在空隙。 该连通阀正确关闭和错误关闭的指示一致。 4
（4） 通过主变呼吸器的管路和主变胶囊与储油柜连通阀对储油罐抽真空，从而排除枕内油面部分暴露的空气，将真空抽至133Pa。
（5） 脱气处理：在检查处理结束以后，对主变绝缘油进行热油循环脱气处理。在处理过程中要尽量减少绝缘油与空气的接触，避免混入空气。
结束语： 变压器油中含气超过注意值，但油中其它气体含量及电气试验都正常时，应考虑变压器的密封情况，针对这种情况建议将变压器油枕顶部各法兰面进行全面检查，发现并处理问题后应对抽出油枕顶部的空气，然后进行脱气处理。500kV变压器A、B相含气量超标进行处理后，至2016年4月经过5个月的油中含气量分析结果均正常，证明该缺陷已消除，验证了我们处理方法及技术的科学性及有效性。 参考文献及资料打开油枕与气囊的连通阀。
将呼吸器拆卸，然后从此进行抽真空。 将呼吸器拆卸，然后从此充入10kPa压力的高纯氮气。 1. GB／T 7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则
2. GB50150-2006电气装置安装工程 电气设备交接试验标准
3. DL_T_596-1996电力设备预防性试验规程
作者简介
王平安，华能澜沧江水电股份有限公司苗尾·功果桥水电厂运维部
通讯地址：云南省大理州云龙县旧州镇华能澜沧江水电股份有限公司苗尾·功果桥水电厂
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