500kV變壓器絕緣油含氣量異常分析鄒彬/李祖江2，彭偉3（1.上海市電力公司，上海200002；2.上海市南電力工程有限公司，上海201100；3.華東電力試驗(yàn)研究院，上海200437）在含氣量測(cè)試過(guò)程中存在數(shù)據(jù)偏大的情況，進(jìn)而導(dǎo)致上海地區(qū)500kV變壓器絕緣油含氣量普遍超標(biāo)。在分析的基礎(chǔ)上，提出測(cè)試過(guò)程中應(yīng)注意的方面和相應(yīng)的建議。

　　59fr1996）及《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 7595"2000）中，對(duì)330kV及以上變壓器油中含氣量的控制值及監(jiān)測(cè)周期均有明確規(guī)定。

　　對(duì)于大型變壓器，若含氣量過(guò)高會(huì)引起絕緣油中局部放電，并會(huì)加速變壓器的絕緣老化進(jìn)程。通過(guò)檢測(cè)變壓器油中的含氣量，可監(jiān)測(cè)變壓器的氣密性，判斷密封圈的老化程度，以此作為檢修更換的決策依據(jù)。

　　在2004年度專業(yè)檢查中，發(fā)現(xiàn)上海市電力公司所屬的500kV變壓器絕緣油的含氣量指標(biāo)普遍超標(biāo)，見表1.表1上海市電力公司500kV變壓器絕緣油含氣量匯總11變壓器號(hào)A相B相C相楊行站2號(hào)楊行站3號(hào)泗涇站1號(hào)泗涇站3號(hào)楊高站1號(hào)楊高站2號(hào)南橋站1號(hào)南橋站2號(hào)南橋站極1換流變南橋站極2換流變黃渡站3號(hào)黃渡站4號(hào)黃渡站5號(hào)黃渡站6號(hào)注：1）分子為2003年5月測(cè)量值，分母為2004年3月測(cè)量值。

　　從表1可以看出，幾乎所有的5⑴kV變壓器絕緣油中含氣量指標(biāo)超標(biāo)，比較高值達(dá)到9. 7%（此值明顯不合理，常溫常壓下，油中氣體溶解度的飽和值為8%，且動(dòng)態(tài)飽和值要小于靜態(tài)飽和值），超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)的3倍（GB/T 759520⑴中規(guī)定，500kV運(yùn)行變壓器油中含氣量不大于3%）。

　　1原因分析華東電力試驗(yàn)研究院（簡(jiǎn)稱電試院）調(diào)查了現(xiàn)場(chǎng)取樣情況和含氣量測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法，在了解了其他地區(qū)含氣量的測(cè)試情況及含量水平后，制定了工作方案。經(jīng)超高壓公司的配合，對(duì)含氣量進(jìn)行多次對(duì)比測(cè)試，從取樣、測(cè)試方法等方面查找存在問(wèn)題的原因。

　　為了解不同取樣方式對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，分別采用注射器全密封和小口瓶底部溢流法兩種取樣方式，取樣部位是黃渡站6號(hào)主變B相上部、中部及底部（2004年5月26日取）和黃渡站4號(hào)主變B相上部、中部及底部（2004年6月2日?。?。

　　目前，絕緣油含氣量的測(cè)定方法有3種，其中，二氧化碳洗脫法僅適用于不含酸性氣體的油品測(cè)定，而真空壓差法因真空儀器的不易普及和系統(tǒng)嚴(yán)密性等問(wèn)題，使含氣量的測(cè)定具有一定的局限性。國(guó)外主要采用氣相色譜法進(jìn)行含氣量的測(cè)定，該方法主要采用振蕩法脫氣，利用氣相色譜儀測(cè)試在油中溶解的N2、2等組合含量，并通過(guò)計(jì)算得出含氣量。

　　上海超高壓公司和電試院測(cè)試含氣量均采用氣相色譜法進(jìn)行。

　?。?）結(jié)果分析（見表2）表2含氣量測(cè)試結(jié)果比較（黃渡站）％取樣部位6號(hào)主變B相（2004年5月26日取樣）4號(hào)主變B相（20）4年6月2日取樣）超高壓公司測(cè)試電試院測(cè)試超高壓公司測(cè)試電試院測(cè)試上部（針筒）上部（小瓶）中部（針筒）中部（小瓶）下部（針筒）下部（小瓶）電試院的測(cè)試結(jié)果表明，采用2種方式從2臺(tái)變壓器的不同部位取樣，油樣的含氣量測(cè)試值均小于3%.而同一部位用2種不同方式取樣的結(jié)果發(fā)現(xiàn)針筒法（全密封）測(cè)試值小于小瓶法（底部溢流）測(cè)試值，且二者基本相差0. 6%~0.9%，具有較好的規(guī)律性，這可從取樣方式的不同得到理解。同時(shí)，在比較后可以發(fā)現(xiàn)，變壓器不同部位的針筒取樣法的上、中、下部測(cè)試結(jié)果基本相近，無(wú)顯著差異。

　　超高壓公司的測(cè)試結(jié)果中，有4個(gè)點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)針筒法測(cè)試值大于小瓶法測(cè)試值的情況，初步分析后認(rèn)為不盡合理。比較2家單位采用針筒法取樣的測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)超高壓公司的測(cè)試結(jié)果普遍大于電試院的測(cè)試結(jié)果，且有3處測(cè)試值大于3%.同時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程中會(huì)突然出現(xiàn)氫氣組分（不排除氧氣和氮?dú)猓┊惓Ｔ龃蟮默F(xiàn)象，且含氣量明顯偏大，說(shuō)明操作人員或儀器方面存在問(wèn)題。

　　為查明氫氣組分（不排除氧氣和氮?dú)猓┊惓Ｔ龃蟮脑颍M(jìn)行了對(duì)比模擬試驗(yàn)，對(duì)影響因素逐一排除，比較終認(rèn)為問(wèn)題有2處：首先在脫氣環(huán)節(jié)，密封膠帽與油接觸釋放出少量氫氣；其次在操作環(huán)節(jié)，即用10ml針筒取氬氣補(bǔ)氣時(shí)，應(yīng)先用純氬氣沖洗針筒3次，排除內(nèi)部可能存在的氣體；并在取氣后應(yīng)立即補(bǔ)入油中。

　　在對(duì)比模擬試驗(yàn)中同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在儀器較長(zhǎng)時(shí)間（7天左右）不用而再次使用時(shí)，氬氣管路中混有相當(dāng)濃度的空氣和氫氣組分，檢測(cè)表明，氬氣中雜質(zhì)（空氣和氫氣）含量比較高達(dá)到35%，若將此氣作為純氬氣補(bǔ)入油中脫氣測(cè)試，會(huì)造成測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差。

　　在查明含氣量異常的原因以后，電試院和超高壓公司又對(duì)部分500kV變壓器油中含氣量進(jìn)行了測(cè)試，見表3.表3500kV變壓器部分絕緣油含氣量測(cè)試結(jié)果％變壓器號(hào)超高壓公司測(cè)試電試院測(cè)試楊高站4號(hào)C相顧路站1號(hào)A相顧路站1號(hào)B相顧路站4號(hào)A相顧路站4號(hào)B相顧路站4號(hào)C相泗涇站4號(hào)A相泗涇站4號(hào)B相泗涇站4號(hào)C相從表3可以看出，所有設(shè)備的絕緣油中含氣量均未超標(biāo)，且數(shù)值較小，符合這些變壓器投運(yùn)時(shí)間較短的實(shí)際情況。超高壓公司已能較準(zhǔn)確地進(jìn)行油中含氣量的測(cè)試，含氣量數(shù)據(jù)異常偏大的情況已經(jīng)避免，但總體上超高壓公司的測(cè)試數(shù)據(jù)要比中試所的測(cè)試數(shù)據(jù)大0.7%左右。

　　3結(jié)論與建議從電試院的測(cè)試結(jié)果看，黃渡站6號(hào)主變B相和4號(hào)主變B相設(shè)備的含氣量均未超標(biāo)。

　　其他變壓器油中含氣量較小，處于良好水平；超高壓公司的部分測(cè)試結(jié)果不盡合理，分析認(rèn)為，操作和脫氣環(huán)節(jié)處理不當(dāng)會(huì)有誤差，測(cè)試結(jié)果偏大；針筒法取樣測(cè)試結(jié)果小于小瓶法，兩者差值基本穩(wěn)定。建議今后進(jìn)行全密封取樣，以避免由于取樣環(huán)節(jié)造成偏差；變壓器不同取樣部位的測(cè)試結(jié)果基本相近，無(wú)顯著性差異；電試院和超高壓公司應(yīng)對(duì)上海地區(qū)的500kV變壓器油中含氣量共同檢測(cè)，掌握含氣量的真實(shí)水平；試的作業(yè)規(guī)范。

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