主变压器油含气量超标原因分析及处理

杨志+毛伟强+智慧+尤艳忠

摘 要：针对内蒙古京泰发电有限责任公司二号主变压器在检测中多次出现含气量超标的问题，简述含气量超标危害，对二号主变压器进行全面检查，分析含气量超标原因，查找故障点，并通过渗漏点焊接、调整平衡蝶阀、真空滤油等检修技术措施，降低并消除油中气体含量，恢复变压器正常运行。

关键词：变压器；含气量；超标；处理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.023

变压器是电力系统中输变电能的重要设备，它担负着电压、电流的转换任务，它的安全性能直接影响系统的经济运行， 变压器的安全、可靠是通过其内部的绕组及变压器油的绝缘油性能来保证的。

1 设备概况

内蒙古京泰发电有限责任公司二号主变为特变电工衡阳变压器有限责任公司制造，型号为：SFP-370000/500，额定容量为370000kVA，额定电压为500kV。二号主变于2010年3月投运至今，共进行过3次C级检修。在2012年11月份之前进行的油中含气量检测中，油中含气量最大值为2.39%，在2012年11月份年度例行油化验试验中发现油中含气量为8%（标准为≤3%），随后对变压器油多次取样，送内蒙古电科院对变压器油中含气量进行复测。

2 变压器油中含气量超标危害

2.1 降低绝缘强度

气体在油中的溶解度具有饱和临界值，在25℃和一个大气压下，可溶解10.8%（体积）的空气。当小气泡附着在绕组表面逐渐形成大气泡而突然向上浮动时，经高电场区域，可能引起局部放电，并且含气的油在发生局部放电时还会产生二次气泡，进一步危害绝缘，甚至发生闪络。

2.2 加速绝缘老化

绝缘油在温度的作用下，如果在接触空气中的氧气，会发生热（氧）老化。老化的结果除产生水之外，还生成酸和油泥等。油泥沉积在绕组和铁芯等的表面，会影响冷却效果、也会降低绝缘强度。

2.3 导致气体继电器动作

若油中的含气量高，一旦温度和压力变化，将使气体逸出，导致气体继电器动作报警，甚至引起断路器跳闸。

3 含气量超标原因分析检查判断

3.1 含气量超标原因分析

通过对每次含气量检查结果数据分析，考虑到季节气温变化因素，认为含气量存在逐步上升趋势，并且上升率较快，初步分析存在油气接触现象。

3.2 外部检查

二号机组停运后，对变压器各部件及连接部位、法兰进行了全面检查，在#2主变C相吊耳处根部发现一处渗漏点，在第一组冷却器底部固定拉筋处发现有两处渗漏点，进一步检查发现在靠近变压器爬梯吊攀根部也存在轻微渗油情况，第一组冷却器底部固定拉筋处渗漏点位于钢梁支架内侧，有较多砂眼存在，渗油情况比较明显；初步分析认为，#2主变C相吊耳处根部侧下方渗漏点渗漏很小，不会导致空气进入变压器油中，变压器钟罩靠无载分接开关侧面支架下方虽然存在比较明显渗漏油现象，但由于其所在位置并不在变压器负压运行区域，不可能导致空气进行变压器油中，也不会致使含气量发生较大变化，因此判断此渗漏油区域并不是含气量超标的主要原因。

3.3 变压器各部件检查

为考核胶囊、油箱及附件的密封情况，拆下吸湿器，打开变压器油枕上部的放气塞，通过呼吸器联管往油枕内胶囊充入0.03MPa试验压力的氮气。静置12h后发现试验压力氮气明显下降，降为0.01MPa，对充气连接部位检查，未发现渗漏气现象，进一步对变压器油箱本体、散热器、油枕及各管路的连接和焊接等部位进行了检查，特别对运行中处于负压的部位（潜油泵、本体顶部的细小连管）进行了重点的检查，未发现渗漏现象，密封良好。怀疑油箱平衡阀存在关不严或未关严现象，导致变压器油与外界空气直接接触，通过对变压器油枕与油囊连通用的平衡蝶阀进行检查，发现我公司使用的是φ40蝶阀相对其他变压器厂使用的球阀密封性较差，平衡蝶阀存在缝隙，关闭不严现象，随即对蝶阀表面进行清理，校正蝶阀关闭状态，锁紧平衡阀，重新对油枕胶囊充入0.03MPa氮气进行压力试验，12h后观察压力无变化，由此试验可判断之前漏气现象是由于变压器油枕平衡阀关闭不严所致。

4 处理措施及效果

4.1 渗漏点处理

变压器钟罩靠无载分接开关侧面支架下方渗漏位于支架内侧，不易进行点焊处理，针对此情况，先行对其外侧进行切割，使得渗漏点暴露出来，经过擦拭、除漆、点焊、补焊等环节对渗漏点予以处理。

4.2 平衡阀检查处理

对平衡阀关闭不严现象，解体#2主变油枕上部平衡蝶阀，对蝶阀表面进行清理，校正蝶阀关闭状态，对油枕油囊充入0.03MPa氮气进行压力试验12h，观察压力无变化，确认油枕油囊完好，平衡阀关闭密封良好。

4.3 滤油脱气处理

采用真空加热滤油方法脱气。过程中，油温控制在55℃左右，真空脱气前本体内部通过真空泵抽至133Pa真空度，流量控制在7000L/H，真空滤油72小时，静置24小时后，对变压器进行取样化验，化验结果含气量为0.8%。

滤油完毕，对变压器进行整体静置，检查油箱油位，对照变压器油位温升曲线图，对变压器进行补油处理，对各部位放气，同时检查变压器本体各部无异常，变压器正常投运，投运后对变压器油中溶解气体分别进行两次检测，两次检测化验结果油中含气量分别为1.3%、1.1%，低于規程规定的500kV等级变压器油中含气量不大于3%的标准，取得了明显效果。

5 结束语

为了确保变压器的安全可靠运行，检测变压器油中气体组分总含量对超高压设备监督工作是十分必要的，严格按照相关规程要求，加强对绝缘油的色谱分析，积极开展油务监督的定期工作，可以为分析、判断设备是否正常提供可靠的依据。在日常生产检修维护过程中，应该时刻关注变压器油中各种气体成分及含量的变化，为变压器是否存在潜在隐患提供可靠依据，同时可以采取真空滤油方法，提高热油循环时的油温和真空度，使得气体膨胀与排出的速度加快，提高处理后变压器油的品质。

参考文献：

[1]DL/T722-2000.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].中国电力科学研究院，1999.

[2]电力设备预防性试验规程[M].中国电力出版社，1997（10）.

[3]邹彬，李祖江等.500kV变压器绝缘油含气量异常分析[J].华东电力，2004：32-11.endprint