变压器绝缘油含气量超标处理分析

李 想

（国网福建检修公司，福建 福州 350013）

变压器绝缘油含气量超标处理分析

李 想

（国网福建检修公司，福建 福州 350013）

在高电压等级的变压器上，安装变压器油色谱在线监测系统，实现变压器油色谱的实时在线监测，是十分有必要的。在线监测系统在设备运行过程中不间断监测运行设备的某个或多个状态参数数据，对于采集的数据在周期内呈现的某种发展趋势进行分析、判断、告警；采集的数据通过站内网络上送到监控主机，实现远方实时监测。通过配置在线监测装置，同时结合主变压器及高压电抗器的实际运行状况，能够预知故障的发生，提前发现问题，解决问题，隔离故障，为主设备本身的寿命评价及电网的安全稳定运行奠定了基础。

油色谱技术；变压器；在线监测

1 事件发生过程

1 000 kV高抗变压器于2014年12正式投入运行，运行情况正常。2015年12月8日对电抗器取油样分析，C相电抗器油样分析结果如下表1所示。

表1 C相电抗器油样分析表Table 1 C phase reactor oil sample analysis chart

试验数据显示，电抗器绝缘油色谱正常，但C相电抗器油中气体含量超过注意值3%。12月22日申请将高抗转检修，进行高抗C相含气量超注意值检查与处理。

1.1 电抗器整体密封性检查

检查电抗器各部位均没有渗漏痕迹，电抗器没有渗漏油情况；检查电抗器油在线监测装置没有漏气情况；检查储油柜上部旁通阀处于关闭状态。

1.2 储油柜系统的密封检查

（1）关闭气体继电器两侧蝶阀，拆除气体继电器与储油柜间玻纹管，并用封板密封好，将储油柜系统与主体隔离。

（2）拆除呼吸器，从安装呼吸器管接头对胶囊充入氮气，保持0.03 MPa压力，持续1 h。对储油柜上面的所有焊缝、法兰密封面、放气塞等部位用发泡济检漏，未发现渗漏。

（3）打开储油柜上部放气塞排气，发现有气体排出，排气时间约2min，说明储油柜中有空气与油直接接触。

（4）排气至放气塞出油后，密封好放气塞，保持0.03 MPa压力。持续12 h后，检查压力没有明显变化，说明储油柜本身没有焊接或密封不良情况。打开放气塞，发现有大量气排出，说明储油柜或胶囊有渗漏。

（5）用真空滤油机排出电抗器储油柜中变压器油，拆除旁通阀和胶囊，单独对胶囊和旁通阀进行密封试验。保持旁通阀关闭状态，从旁通一端加气压至0.05 MPa，将阀门浸入变压器油中,有气泡快速逸出,当压力降至0.006 MPa时，停止逸出气泡。对胶囊充入0.01 MPa的氮气，保持12 h，检查压力没有明显变化，没有漏气情况，确认胶囊没有渗漏。

（6）重新安装经试验合格的新旁通阀和胶囊后，对储油柜抽真空至13 Pa，对储油柜注油至规定油位。注油排气后，对胶囊充入0.03 MPa气压，打开储油柜上部放气塞，立即有变压器油溢出，旁通阀和胶囊密封良好。

1.3 套管密封性检查

（1）对套管头部导电杆进行检查，套管头部密封处螺栓紧固良好，表面平整，没有明显变形。

（2）将储油柜系统与电抗器主体连通，在电抗器首端和尾端套管头部密封处理刷发泡济的同时，从储油柜胶囊充入0.03 MPa气压，保持30 min，首末端套管端部在正压状态下均未发现的渗漏。

（3）对套管进行真空检漏，用变压器专用密封胶将套管端部围成一盛装变压器油的容积，并注入变压器油，使油面淹没密套管端部密封面。从储油储对电抗器整体抽真空至13 Pa，持续1 h，跟踪检查套管顶部变压器油位无变化，未见真空将变压器油吸入套管的情况。

测试真空泄漏率，在正常范围内。通过对套管正压及负压试漏，确认套管没渗漏。

2 油色谱历史数据

2.1 在线监测数据

12月8日监控后台高抗C相油色谱在线监测数值如表2所示。7种关键气体检测结果均正常。

2.2 离线采样检测数据

1 000 kV高抗变压器正常离线监测周期为每月一次，最近半年每月离线监测如表3所示。

表2 高抗C相油色谱在线监测值 单位：%Table 2 On linemonitoring value of high antiC phase oil chromatography

表3 高抗C相油色谱离线监测值 单位：μL/LTable 3 Off linemonitoring value of high resistance C phase chromatography

3 故障试验报告

故障后进行高抗变压器取油样色谱试验分析，试验日期和取样日期均为2015年12月8日，试验性质为例行性，试验仪器ZTGC2014D，检测依据参照GB/T 17623—1998。实验报告如表4所示。由表4可知，高抗本体C相油中含气量为4.21%已超标。

表4 高抗绝缘油色谱试验报告 单位：μL/LTable 4 Test reportof high resistance insulating oil chromatography

4 结论分析

4.1 C相电抗器含气量超过注意值的直接原因

（1）旁通阀的结构说明

高抗C相储油柜旁通阀采用代号：911-C20017的25青铜闸阀，阀门厂家日本KITZ公司，如图1所示。

图1 青铜闸阀结构Figure 1 Bronze gate valve structure

（2）储油柜旁通阀的功能及作用

储油柜旁通阀作用:将胶囊和储油柜本体相连。在注油期间，只需将此连通阀门打开，便可以保证在真空注油过程中，胶囊内外的压力保持一致。

（3）旁通阀工作的原理及漏气原因分析

高抗C相储油柜旁通阀是闸阀，该阀是以闸板为启闭件，沿阀座轴线垂直方向移动，以实现启闭动作的阀门。该阀若闸板出现变形或轻微位移的情况，经过长期运行造成阀体与阀体可能会出现轻微泄漏。

通过全面检查，结合上述旁通阀的结构分析确认电抗器含气量异常增长是由于旁通阀渗漏引起的。旁通阀密封不严，导致空气经呼吸器进入胶囊、经旁通阀直接与储油柜中的绝缘油接触 （详见下方示意图2），从而导致油中含气量的异常增长，超过出注意值。

图2 储油柜本体结构Figure 2 O il storage cabinet body structure

4.2 纠正措施

高抗C相更换旁通阀，对电抗器进行热油循环，进行脱气处理，处理后检测油中溶解气体含量恢复正常。

4.3 预防措施

加强对油中含气量异常的认识，像关注设备绝缘一样关注组、配件的密封性。选择质量可靠的供货厂家，同时加强组配件的密封性能检查。加强现场安装过程的质量管控，在进行电抗器、变压器整体密封试验后时，增加。对胶囊及旁通阀密封试验的检查内容。探索新的胶囊与储油柜等压结构。

本事件反应了高抗在线监测装置存在缺陷，其只能监测七种关键气体的含量，而无法对绝缘油中的含气量进行监测，准确的说是对氧气和氮气含量的测量。这样就导致了变压器的部分潜在故障无法提前发现，所以高抗在线监测装置有改进升级的空间。

[1] 田庆.特高压主变压器在线监测技术探讨[C]//中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会暨中国电机工程学会电力系统专业委员会2010年年会，2010.

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（责任编辑：叶丽娜）

Transformer Insulating Oil Gas Content Exceeds Bid Process Analysis

LIXiang
(State Grid Fujian Maintenance Company,Fuzhou,Fujian 350013)

Installing transformer oil chromatogram on-linemonitoring system on the high voltage transformer can timely found potential faults during the operation process of the power transformer which can detect and forewarn the fault of power transformer.For collection of data in the period showed some kind of development trend analysis,judgment and warning;collecting data through on-site tomonitor host on the network,remote real-timemonitoring.Through collocating reasonable and reliable on-linemonitoring system and combining with analysis by synthesis of site operation of themain transformer and high voltage reactor can predict the health condition,find the problem in advance,solve the problem,isolate the fault and build up a good basis for life evaluation of primary equipment and the safe and stable operation of power grid.

oil chromatographic technique;transformer;on-linemonitoring current transformer

TM421

A

1674－2109(2017)09－0049－04

2017-05-12

李想（1988-），男，汉族，工程师，工程硕士，主要从事电气工程方面的研究。