变压器油氢气超标原因

.120MVA变压器油中氢含量超标的分析与处理院长福成真伟(这是浙江省桦甸吴西江水电站邮政编码：32400)摘要本文对新型工作变压器、油类中特性气体H2含量异常超标的现象进行了说明和分析，介绍了相应的处理方法和实施效果，对相关专家有一定的参考。关健池新型变压器油氢单值升高的原因分析及处理结果0之前的话变压器是电力系统的重要设备，确保安全运行至关重要。2005年2月，浙江华电乌溪江水电站湖南镇发电厂主变压器技术更新，新变压器型号SFS9-120000/220由济南西门子变压器有限公司制造，不需要维修，噪音小，损失小，芯式结构，外形美观，2005年3月11日变压器投入后正常运行，5月份的油类样品色谱测试显示，油类中H2含量异常增加，不大于规定的150ul/l，之后的油类色谱示踪测试显示，H2含量持续增加，与其他特性气体相比，具有明显的单值上升特性。为此，对其进行了分析和处理。1变压器技术参数和运行条件变压器型号：SFS9-120000/220，名称：三相三绕组无负载调压油浸水风冷增压变压器拓朴数：三相冷却方式：ONAN(70%)/ONAF(100%)使用条件：室外额定容量：120/60/120MVA额定电压：2422.5%/121/10.5 kv额定电流：286.3/286.3/6598.3A额定频率：50Hz连接组编号：YNyno、d11、空载损耗：68.5千瓦空载电流：0.065%装置重量：108T油重量：45.2 T总重量：187T制造商：济南西门子变压器有限公司出货日期：2004年12月变压器运行前测试资格，油色谱测试数据如下。气体含量单位：L/L考试日期H2CH4C2H4C2H6C2H2共同CO22005.03.181.780.960.090.200.049.84163.77湖南镇发电厂1-4号线一次接线方式为“二期一变式”，随着3、4号机在二期周围，单位额定容量为55.56MVA，由于自身的缺陷，运行输出没有大于42.5MW，因此计划投入变压器后，未达到整体负荷状态。2变压器油中H2含量超标及原因分析2.1油的H2含量超标了变压器运行后，根据需要定期进行油样色谱分析测试。数据包括：气体含量单位：L/L(如下表所示)考试日期H2CH4C2H4C2H6C2H2共同CO22005.03.2910.860.620.080.120.0413.23202.782005.04.20913.660.110.50.0570.92246.242005.05.19252.468.280.191.230.05189.63411.295月19日，石油色谱测试数据显示，如果特性气体H2含量超过标准值，则在指定范围内，浙江省电力飞行员对石油样品-色谱分析测试进行比较，测试数据准确，变压器油-水分含量分析测试数据正常，要求进一步加强油色谱分析测试，相关数据如下：考试日期H2CH4C2H4C2H6C2H2共同CO22005.06.15339.8111.610.282.170.05260.09537.902005.07.18477.7616.950.302.720.06361.02652.662005.08.18620.7922.790.373.810.06430.88762.422005.09.7717.5924.850.374.030.06437.83759.21从6月开始，油类样品周期变更为每周1次(表中没有全部数据)，变压器油微水含量分析测试，变压器绕组绝缘电阻，吸收率测试，绕组tg测试，泄漏电流测试等都正常进行。2.2原因分析对于新供应的变压器，特性气体含量(C2H2除外)正常。因为在电场、热作用下，油的水解、绝缘材料的热解，气体含量会有所变化。当然，这些变化量必须在规定的范围内稳定。如果特性气体含量超过规定要求，则H2含量大于150L/L，总烃含量大于150L/L，C2H2含量大于5L/L，则数据表示高于规定的150L/L要求的H2含量。电力设备预防性试验规程 dl/t596-1996对CO和CO2的含量没有具体要求。对变压器油中溶解气体分析和判断导则 dl/t722-2000中密闭房间变压器正常值约为800ul/l的CO含量正常值提出了参考意见。如果总烃含量大于150L/L，则CO、CO2气体含量发生重大变化，反映设备内部绝缘材料的老化或故障现象，这显然不存在。电弧、火花放电、局部放电、油和固体绝缘热分解、水解等因素都会引起H2含量的增加。特性气体C2H2含量恒定，排除了电弧、火花放电的可能性。油和固体绝缘热分解可能导致特性气体H2、CH4、C2H4、C2H6、CO、CO2变化。实际上，碳氢气体含量变化不大，变压器油温度一般在45 60 之间，因此变压器没有整体和局部过热现象。局部放电产生H2和CH4，温度升高会产生C2H6，C2H4，从碳氢化合物气体含量的变化来看，应该没有局部长期放电现象。特性气体H2含量超标，而其他碳氢化合物气体成分含量几乎没有变化，可以客观地通过设备的湿气或进水来大幅度判断。回顾变压器运输、安装过程，从春天开始下雨的时候开始，安装前变压器本体氮保护，安装当天早晨晴天风，相对湿度低于75%，符合安装条件，但下午天气突然变阴，安装工作必须立即停止。在密封变压器本体，抽真空，充氮的过程中，湿气浸水是不可避免的。第二次安装时，由于进度的关系，本体再次开始真空、氮气充电保护。此外，相关配件(如连接管、套管等)在末端接触面上受潮，安装时仅清洁，不进行进一步处理。因此，变压器主体的内部湿气很大。此外，变压器内的不锈钢材料在处理中或焊接中吸附氢气，操作后可以缓慢释放。综上所述，变压器油的特性气体H2含量大幅增加的主要原因应该是变压器内部的湿气。据研究资料显示，变压器主体的总水分中，99%存在于固体绝缘纤维中，只有不到1%的水分存在于变压器油中，主要是因为纤维素对水有很强的亲和力。固体隔热材料的水分要超过温度80 ，才能从绝缘层表面逸出并溶解在油中，温度下降时会吸附绝缘层。变压器油在70 持续运转，因此油中的水分含量几乎没有变化，变压器油中的微量水分含量分析测试不显示湿气现象。变压器绕组绝缘电阻、吸收率测试、绕组tg测试、泄漏电流测试均正常，表明只有变压器绝缘是表面湿气。3处理方法和效果与制造商联系，9月初对变压器进行检修，缺陷处理，对变压器绝缘表面的湿气、H2含量超标的现象进行两种处理，一种是变压器油的脱气处理；二是提取真空，消除变压器绝缘层表面的湿气。将变压器油全部放入油桶中，用ZLJ-200二次真空油过滤器进行循环加热除气处理，将油温度添加到60 ，连续3天过滤后油色谱分析测试数据如下，适当。考试日期H2CH4C2H4C2H6C2H2共同CO22005.9.1319.331.930.450.250.0942.28247.39另外，将真空泵连接到滑阀6，并通过真空泵对变压器本体进行真空操作，如图所示变压器真空连接图首先拆卸装置16，端口密封到快速板，真空计12接着关闭变压器各排气插头，滑阀8和20打开，各组散热器和油箱的连接阀也打开(必须与散热器一起打开真空泵，检查完毕)所需真空度(剩余压力)1 mbar(1 pa=0.01 mbar)，达到所需真空后，最小真空时间24h实际上在变压器脱油过程中对主体进行了真空，直到变压器油开始充电。当油位增加到距油箱顶部10厘米的距离时，暂时停止注油，继续真空24小时。然后加满油。通过相关测试后，9月13日，二次外围机启动，运行后油色谱跟踪分析测试数据有稳定油中H2含量的趋势，符合程序要求。考试日期H2CH4C2H4C2H6C2H2共同CO22005.10.1321.711.960.490.260.0946.01267.42005.11.1035.132.890.650.300.1065.32327.442006.05.0531.582.920.630.390.09105.14398.672006.06.0531.493.030.630.410.08117.97488.85真空和除气处理后，有效消除变压器内部绝缘表面的湿气错误，油的特性气体含量稳定，二次主变压器工作稳定。4结论变压器的安装工作和建设，无论其工艺是好是坏，直接影响变压器的安全运行，不仅要注意遵循设备安装指南和相关的维修标准，还要考虑工作环境、气候变化、附件保管等因素，并从各个方面提出好的对策，确保变压器的可靠安全运行。参考文献1变压器安装说明/西门子变压器有限公司2电力变压器维护指南DL/T 573-953变压器故障诊断和维修/租价礼、张庆达等-