亭子口电站2#主变油含气量异常的分析及处理

潘能锴

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川苍溪，628400)

1 概述

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。《运行中变压器油质量标准》GB/T1795－2000规定:500kV运行变压器油中气体总量不大于3%。目前对电力变压器等充油电气设备较有效的监测手段是绝缘油的气相色谱分析。而采用气相色谱法测定油中含气量，是超高压设备进行油质监督的一项重要指标。

运行变压器绝缘油中气体含量超标，一般有两种情况:一种是变压器内部存在放电或过热等潜伏性故障或故障加剧，溶解在油中的气体含量会有所增加;另一种是变压器箱体由于各种原因密封不良，外界空气沿渗漏点逆流进入变压器内部，导致变压器油中含气量升高。当检测到运行变压器油中溶解气体的组分含有一定量值的低分子的氢(H)、烃类和一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等气体，通常首先怀疑其内部有潜伏性电气故障。依据气体成分，判断其故障的性质和故障发展速率。若检测到运行变压器油中溶解气体的主要成分为氮气和氧气，则应认为系变压器箱体进气引起。

2 2#主变油含气量超标情况

亭子口电站主变压器(以下简称主变)为三相双绕组强迫油循环水冷无励磁调压电力变压器，型号为SSP－310000/500，由特变电工衡阳变压器有限公司2012年12月生产，2013年8月投运，绝缘油为新疆克拉玛依25号变压器油。该主变自安装后含气量检测正常。2013年11月，2#主变色谱在线监测装置报氧气含量为10350ppm，取油样检测其油中含气量(体积分数)为3.08%，此后2#主变色谱在线监测装置监测氧气含量一直居高不下，运行至2014年3月19日，主变氧气含量达到16153ppm。监测数据见表1。

表1 2#主变氧含量监测数据

因氧气含量超标，班组定期取油样检测含气量，发现2#主变油中含气量一直在超标运行，其检测结果见表2。

表2 2#主变油中含气量检测结果

3 原因分析及处理

3.1 油中含气量超标的主要原因

众所周知，运行变压器绝缘油中气体含量超标，一般有两种情况:一种是变压器内部存在放电或过热等潜伏性故障或故障加剧，溶解在油中的气体含量会有所增加;另一种是变压器箱体由于各种原因密封不良，外界空气沿渗漏点逆流进入变压器内部，导致变压器油中含气量升高。而从2#主变绝缘油色谱分析来看，其他监测气体含量均在正常范围内，没发现超标现象(具体数据如表3)。从表3可以得出结论，含气量超标主要为为氮气和氧气，是空气的成分，因此判定其含气量超标的主要原因是油中混入空气。

表3 2#主变绝缘油色谱分析数据

3.2 主变漏气检查及处理

根据现场实际情况判断，导致主变本体进入空气的部位可能有以下几处:

(1)主变本体外壳有沙眼导致气体进入。检查主变本体没发现沙眼;

(2)主变油枕顶部旁通阀关闭不严，进入空气。检查阀门无松动，阀门指示关闭到位。经检修发现旁通阀安装时存在缺陷，阀芯安装错误，阀门无法关闭到位，此处缺陷应是主变含气量异常的直接原因。本次检修已将此阀门更换新的同型号阀门;

(3)主变油枕胶囊破裂。主变油枕胶囊破裂会使油暴露在空气中，肉眼很难判断其漏气，因此采用对胶囊充氮气方法试验检漏。先连接好气管，对着胶囊充入高纯氮气，在观察孔观察胶囊情况，充气时注意阀门压力，不应过快，当观察孔发现有主变油冒出，立即关闭氮气阀，静置30min观察没发现气压降低，证明胶囊无破裂现象。

3.3 主变油脱气处理

检查处理结束后，在主变箱体密封的状态下对主变进行真空滤油。关闭各冷却器的进出阀门，在连接滤油管时检查其密封性，不能存在漏油和漏气现象，连接好后开始对绝缘油进行脱气处理。具体操作步骤如下:

(1)处理过程中尽量不让绝缘油接触空气，保证真空滤油在密封状态;

(2)采取主变不放油循环过滤脱气。真空滤油机进油管接主变下部放油阀，在主变本体顶部进油阀门连接滤油机的出油管。连接滤油管的法兰必须放置密封圈，并对称上紧螺栓，防止混入空气;

(3)真空滤油72h后，取油样检测油中含气量为0.5%，恢复主变运行后，跟踪在线监测系统氧气含量分析正常，取油样检测油中含气量均在正常范围。从表4可以看出，运行两个月主变绝缘油气体含量无明显变化。

表4 2#主变绝缘油含气量变化

4 结语

变压器运行中，其本体处在全密封状态下工作，正常巡视时从外观检查变压器没有发现渗漏油现象，但不一定表明变压器箱体的气密性良好。变压器箱体发生轻微渗漏油，会导致绝缘油含气量的异常升高，通过对变压器绝缘油色谱的在线监测，不仅能随时了解和掌握变压器的运行状况，而且还能监测变压器本体的气密性。变压器油含气量异常的主要原因，是设备本体及附属设备密封不良，特别是运行中处于负压的部位，如潜油泵、本体和油枕顶细小连接管等。当在线监测装置出现异常数据时，应进行认真分析，发现问题及时处理，确保变压器安全运行。