上浦变#1主变氢气超过注意值分析

2017-12-27蔡柏林

环球市场 2017年31期

关键词：主变氢气本体

蔡柏林

国网福建石狮市供电有限公司

上浦变#1主变氢气超过注意值分析

蔡柏林

国网福建石狮市供电有限公司

本文主要对一起110kV变压器油中溶解气体组分氢气超过注意值进行分析，并提出了对于类似情况的建议。

主变压器；氢气；注意值

引言

溶解气体分析中，经常出现仅有油中氢气含量较大或超过注意值现象，其他组分未见异常。对于这种情况，往往无法直接判断故障异常，因此需要进行分析。

上浦变电站#1主变投运后，油中溶解气体各组分出现缓慢增长现象，其中氢气增长较快，现氢气组分已超过注意值。

1、概况

110kV上浦变#1主变，南京立业变压器厂2006年8月生产，型号为SZ10-40000/110，2006年10月投运，投运后油中H2有缓慢的增长趋势，2008年10月发现H2超过注意值(150μl/l)，逐缩短周期对其进行油色谱跟踪，发现H2仍缓慢增长，至2011年1月H2含量为255μl/l，历史油色谱跟踪数据详见表1。

表1

2、原因分析

主变氢气含量均超过注意值(150μl/L)，且长期跟踪以来有缓慢增长的趋势；其他气体组分均缓慢增长但无超过注意值。引起氢气含量高的原因有：

2.1 变压器油受潮

当变压器内纸绝缘干燥不彻底，油在光、热、电的作用下氧化析水或器身密封不严导致变压器进水、受潮，内部就会有水分和含湿质，水分在电场的作用下电解产生氢气；另外，水与铁的化学反应也会产生大量的氢气。

2.2 设备内部材料等吸附的氢气释放

在变压器干燥、浸渍、出厂电气试验等热和电的作用下，绝缘材料分解产生氢气、烃类气体，这些气体吸附于多孔性且较厚的固体绝缘纤维材料中；新的不锈钢材料也可能在加工过程和焊接过程中吸附氢气。短期内气体难以释放到油中，在变压器运行一段时间后，纸中所吸附的气体慢慢地释放出来，所以油中溶解气体，尤其是氢气含量明显增高。

2.3 油受污染

有载调压开关油室与本体间存在漏点，导致有载开关油室中的油向本体油箱渗漏，污染本体油(由于开关切换，有载开关内油会有较多溶解气体产生，氢气较大)。

2.4 变压器内部故障产生H2

该主变色谱分析数据具有以下特点：

(1)H2超过注意值，而且CO、CO2均较高(可能涉及固体绝缘材料)，有微量乙炔(可能存在放电故障，但出现高温热点也可能产生乙炔)，虽总烃不高但甲烷占总烃含量比例很高，所有特征气体均有增长趋势，按照特征气体分析法，故障特征符合局部放电的特征。

(2)根据2010年最后一次数据利用改良的三比值法计算C2H2/C2H4为1、CH4/H2为1、C2H4/C2H6为0，即110为低能放电。

综上所诉怀疑设备存在低能的局部放电故障，但由于H2产生原因很多，加之其他气体均无超过注意值且产气速率也无明显增长，故又不能说明确出现该故障。

3、进一步分析

因设备将到期进行年检试验，且无法判断其确切存在放电故障，为进一步查明原因，故决定结合停电对设备进行本体热油循环脱氢处理，以进一步观察其脱氢后运行情况以作判断。

热油循环前，对主变本体油进取样进行了色谱试验，微水试验，介电强度试验及混油(本次由于有更换套管工作需要补充部分新油)试验，数据如表2所示。热油循环滤油机出口油温保持不低于50℃，油箱内温度不低于40℃。整个热油循环过程对主变本体有进行变压器油跟踪试验，主要为色谱分析及耐压、微水试验。在热油循环的作用下，油中各特征气体有明显的下降，由于滤油机工作效率及作业时间的限制，特征气体仅将至表2所示数据即停止热油循环。

在静置一段时间后，对主变本体进行了绝缘方面的电气试验，

表2

试验数据据与历史数据比较，无任何异常。年检结束后主变继续投入运行。

投运后对该主变进行了油色谱跟踪试验，数据如表3。如表所示，H2仍有缓慢增长趋势，截止至2011年11月29日，氢气数据为68μl/l未超过注意值。其他气体也缓慢增长，如C2H2从0.36μl/l增至0.7μl/l，可以判断该主变确存在放电或过热情况，但可能较为微弱。鉴于跟踪期间各组分气体较小且增长缓慢，对该主变仍需长时间油色谱跟踪，收集数据判断故障类型确定是否需要停电处理。