变压器绝缘油含气量超标处理分析

向 宇

（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000）

0 引 言

在检测变压器油样过程中，发现绝缘油含气量相对较高，超过了规定的标准，并呈现不断增加的趋势。同时，在设备运行过程中发现油位指标有明显差异，基本上无法保证顺畅呼吸。结合故障发生的有关经验，需科学检查，处理设备故障问题。此外，可以积极采取在线监测设备，对变压器潜在问题进行有效预测，进一步提高处理效率。

1 含气量超标带来的危害

2 含气量超标故障检查及原因

抽取电抗器样本进行分析，具体结果见表1。

表1 油样分析结果

1.1 减小绝缘强度

在油中气体拥有溶解保护临界数值。一般在25 ℃的大气压下，可与10.8%体积的空气进行有效溶解。当绕组表面附着小气泡并逐步产生大气泡而快速向上浮动时，通过高电场区域，极有可能出现局部放电现象。同时，在局部含气的油出现放电时也会出现二次气泡，从而对绝缘造成严重危害，甚至引起闪络。

1.2 加快绝缘老化

在温度影响下，绝缘油若与空气中的氧气进行接触，会出现热氧老化问题。除了产生水以外，还会形成酸和油泥等。在绕组和铁芯等表面沉积油泥，对冷却效果造成一定的影响，同时也会减轻绝缘强度。

1.3 造成气体继电器动作

若含气量偏高，温度和压力一旦出现改变，会快速逸出气体，直接造成气体继电器发生操作报警，从而发生断路器跳闸。

由表1数据可知，绝缘油色谱正常，但是气体含量超过标准数值4%。因此，需要开展高抗转检修操作，对这一问题进行检查和处理。

2.1 储油柜密封检查

第一，将两侧蝶阀关闭，拆卸玻纹管，并做好密封，隔离储油柜和主体。

第二，利用排气塞对外放气，2 min之内若排出气体，表明空气在储油柜中直接接触油。

第三，直到放气塞出油后结束排气，对其严格密封。12 h后检查压力，无变化，则表明设备焊接和密封性能良好[1]。开启放气塞，若排出大量气体，表明储油柜或胶囊存在渗漏。

第四，变压器油通过真空滤油设备排出，拆卸旁通阀和胶囊，独立测试胶囊和旁通阀的密封性。现场选择储油柜胶囊，利用充氮捡漏方法检验胶囊，把高纯度氮气体充入胶囊内部，并保持30 min，查看气压表是否出现降低，胶囊是否拥有较好的密封性。主变内部各个油流位置产生负压区，容易进入空气。关闭旁通阀，由一端增加气压，在变压器油中浸入阀门，溢出气泡。把氮气充入胶囊，检查压力，无漏气。

第五，再次安装合格旁通阀和胶囊，抽真空处理储油柜直至达到标准油位。排气注油后开启放气塞，立即溢出变压器油，说明二者密封性良好。

2.2 套管密封检查

第一，检查套管导电杆，密封位置紧固螺栓，表面十分平整，无变形。

第二，连接储油柜系统和电抗器，在首尾两端套管密封位置涂刷发泡剂的过程中充入气压，在正常运行状态下无渗漏。

2.3 检查变压器外观

发现散热器潜油泵进口法兰结合面存在渗油问题，如果在运行中这一问题消失[2]，表明在设备操作中潜油泵负压进气。为了对油箱和附件密封性进行有效检查，需拆卸吸湿器，关闭阀门，将氮气充入油枕内部，静置24 h后仔细检查各个连接管的焊接密封位置。尤其是检查负压运行部分，发现渗漏位置是引出铁心中心点接地套管与固定法兰结合面。

油枕指示油位不统一和吸湿设备无法正常操作的现象，可能是皮囊内部存在残油或者连接吸湿器密封不良造成的，可以利用试验进行验证。首先，利用滤油机将绝缘油全部排出。至于储油罐中，保证全部绝缘油完全脱气。然后，关闭阀门，将氮气充入油枕，发现吸湿器喷出大量残油。可见，无法正常进行呼吸的原因显然是油量喷出较多。这也正好说明皮囊内部存在较多残油。检查隔膜袋发现存在老化问题，这也是绝缘油深入皮囊的原因。

经过上述分析，获得含气·量超标的关键原因是潜油泵进口位置密封性较差。在变压器操作过程中潜油泵呈负压状态，吸入了大量气体。当强油循环管穿入空气进入变压器时，由于充分混合油气，导致其被迅速吸收。此外，皮囊内部存在一定的残油，直接影响呼吸系统的顺畅[3]。

故障发生后利用色谱试验分析油样，报告如表2所示。

表2 色谱在线监测数值

2.4 漏气点排查

结合真实情况判断，造成变箱体流入空气的位置有以下几点。

2.4.1 外壳漏点流入空气

密封不良是增加含气量的关键原因。持续增大主变体积，查找漏点的范围十分广泛。一般情况下，主变填充绝缘油，内部出现正压状态。若密封交叉，漏点位置出现油迹。选择局部区域划定方法，整体检查箱体各个位置密封件、连接附件管道、焊接外壳缝隙等，主变箱体和套管表面不存在显著渗漏油痕迹。

2.4.2 主变油枕胶囊破裂

储油柜胶囊破裂，会造成油枕内部油面在空气中发生部分暴露，肉眼检查难以发现进气位置。检查潜油泵时发现，潜油泵法兰连接位置出现油迹。检查螺丝连接发现，油迹附近的螺丝发生松动，初步确定是法兰与螺丝连接位置发生松动。该处密封性较差，初步判断负压区进入空气，需要相应开展密封处置。

3 处理措施

处理措施有以下几种。

第一，更换油泵进口位置法兰密封垫圈。

第二，更换引出地套管与固定法兰结合面密封垫圈。

第三，更滑老化的隔膜袋。

第四，试验中排除皮囊内部存在的残油，注油后，油位再一次恢复正常。

第五，脱气处理气体。气溶性不仅与气体特点和油的化学成分有关，还密切联系着溶解过程中的湿度、附近气压。处理中，先使用传统循环过滤脱气法，无法获得最佳效果。之后，使用真空双极滤油设备，在变压器内部单向往复真空脱气。真空脱气前真空度是66.66 Pa，脱气后持续抽真空。为了提升脱气效果，减轻油流冲击心部绝缘的程度。这一全新的技术不仅提升了脱气水平，还发挥了脱水驱潮的作用。另外，在处理主变绝缘油过程中，尽可能避免绝缘油接触空气，防止补充油的过程中掺入空气，使主变箱体形成全密封状态。利用主变不放油循环过滤脱气，在主编箱体上部寻找适合的法兰阀门与滤油机出油管有效连接。和管路连接的接头采取扎箍实施密封，避免进入空气。具体处理操作中多次分析取样，对处理效果实施全方位检查，可使含油气量降低至0.5%。运行重新恢复后，通过在线监测系统实施追踪分析。

第六，更换旁通阀，对电抗器实施热油循环处理，之后科学检测油中溶解气体含量。在真空变压器箱体内部，向下喷淋油飞散产生薄膜。在喷洒和由上至下流动油的过程中，持续增加了油面积。在真空状态下存在一段时间后，真空泵抽出了大量尚未完全脱尽的水分和气体[4]。此外，由于它拥有良好的热传导性，相应产生了较大的热容量，一定程度上加热了干燥处置设备本身。从储油罐本体方向开始两次过滤，化验取样结果获得0.36%的含气量，明显低于0.3%，获得了较好的效果。

4 结 论

综合分析，需对含气量异常问题形成正确认识，就像高度重视设备绝缘一样，需认真检查配件密封性。选择质量可靠的供货商，同时认真检查组配件的密封性。严格控制安装现场操作质量。相关试验中，适当增加检查密封性的试验内容。与循环过滤脱气法比较，单向真空脱气法操作效率更好，同时可以避免设备受潮。