500kV主变压器油中含气量严重超标的分析与处理.doc

500kV变压器油中含气量超标的分析与处理王平安 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2015.11.12对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。缓慢打开4号主变A相油枕顶部的排气阀。（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。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。（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。将呼吸器拆卸，然后从此充入10kPa压力的高纯氮气。（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。将呼吸器拆卸，然后从此进行抽真空。打开油枕与气囊的连通阀。（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1. GBT 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