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變壓器在安裝過程中油中出現(xiàn)乙炔的案例分析

文檔作者：徐康健趙壽生文檔來源：金華電業(yè)局		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月27日
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1 引言
國標(biāo)GB#T7252- 2001 《變壓器油中溶解氣體分
析和判斷導(dǎo)則》( 以下簡稱《導(dǎo)則》) 對出廠和投運前
的變壓器油中溶解氣體含量有以下要求:
( 1) 氫含量小于30μL#L。
( 2) 乙炔含量為“0”。
( 3) 總烴含量小于20μL#L。
由于變壓器在安裝時油中出現(xiàn)乙炔的情況時
有發(fā)生, 乙炔含量要求為“0”的規(guī)定會給安裝帶來
麻煩。如何正確處理和有效防范這種情況的發(fā)生對
工程的順利進(jìn)行非常重要, 筆者結(jié)合幾起案例對此
進(jìn)行了分析與探討。
2 對有關(guān)規(guī)定的討論
氣相色譜儀是檢測油中溶解氣體組分含量的
工具。當(dāng)色譜儀中無樣品通過時, 色譜檢測器輸出
信號稱為噪音。色譜檢測器的輸出信號是經(jīng)過放大
器放大的, 樣品組分的響應(yīng)信號在被放大的同時,
儀器電子部件中的固有噪音也被放大。如果組分響
應(yīng)信號過小就可能被噪音覆蓋。一般認(rèn)為, 一個被
測組分必須使檢測器產(chǎn)生的響應(yīng)值大于噪音的2
倍時才能從噪音中鑒別出來。或者說, 若某組分的
響應(yīng)信號小于2 倍噪音, 就有可能檢測不出來, 但
這并不意味著樣品中就不存在該組分。于是就有了
一個反映色譜儀器噪音和靈敏度的綜合性指標(biāo)———
最小檢知濃度。
在色譜分析中一個組分含量的測定結(jié)果為“0”
是個相對概念, 并不表示樣品中絕對不存在該組分。
乙炔含量是否為“0”不僅取決于油中乙炔的濃度, 還
將取決于氣相色譜儀的性能。所以, 《導(dǎo)則》在關(guān)于分
析結(jié)果的表示方法中規(guī)定, “0”表示未測出數(shù)據(jù)。也
就是說, 應(yīng)把乙炔含量為“0”的規(guī)定理解為其含量小
于色譜儀的最小檢知濃度。
3 案例分析
金華電業(yè)局在安裝110kV 李宅變電站2 號主
變和110kV 月泉變電站2 號主變的工程中, 吊罩前
兩臺主變本體油和附件補(bǔ)充油的試驗都未測出乙
炔, 但吊罩后( 電氣試驗前) 的油分析中卻測出乙炔,
含量分別為: 1.13μL#L 和1.37μL#L, 最后只得重新
進(jìn)行真空濾油脫氣。
另外, 在安裝110kV 石柱變電站1 號主變的工
程中, 吊罩前主變本體油和附件補(bǔ)充油的色譜分析
都未測出乙炔; 吊罩第二天, 在附件安裝完畢、補(bǔ)充
油注入設(shè)備后, 采集了油樣并于次日分析, 結(jié)果也未
測出乙炔; 一周后, 當(dāng)完成了對主變的電氣試驗后再
次取樣分析時, 卻發(fā)現(xiàn)油中乙炔含量變?yōu)?.22μL#L。
變壓器在安裝過程中油中出現(xiàn)乙炔的案例分析
徐康健, 趙壽生
( 金華電業(yè)局, 浙江金華321001)
摘要: 介紹了變壓器在安裝過程中出現(xiàn)乙炔的案例, 并提出了處理和防范措施。
關(guān)鍵詞: 變壓器油; 乙炔; 散熱器
中圖分類號: TM406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B 文章編號: 1001- 8425( 2008) 04- 0074- 03
Case Analys is of Acetylene in Oil during Trans former Ins tallation
XU Kang- jian, ZHAO Shou- sheng
( J inhua Electric Power Bureau, J inhua 321001, China )
Abs tract: The cas es of acetylene in oil during trans former ins tallation is introduced. The
measures of treatment and prevention are pres ented.
Key words : Trans former oil; Acetylene ; Radiator
第45 卷第4 期
2008 年4 月TRANSFORMER
Vol.45
April
No.4
2008
徐康健、趙壽生: 第 4 期 變壓器在安裝過程中油中出現(xiàn)乙炔的案例分析
該主變的油色譜分析結(jié)果見表1 ( 上述試驗使用的
色譜儀對乙炔的最小檢知濃度小于0.1μL%L) 。
4 乙炔來源的分析
由于變壓器未經(jīng)過運行, 排除了在運行中油出
現(xiàn)乙炔的因素。變壓器在投運前油中出現(xiàn)乙炔可能
有以下原因。
( 1) 變壓器出廠時油中就存在乙炔。如廠家提
供的變壓器油中本身就含有乙炔, 或出廠前在對變
壓器進(jìn)行耐壓試驗、局放試驗過程中產(chǎn)生放電產(chǎn)生
的乙炔等。
( 2) 現(xiàn)場油處理設(shè)備引起。例如, 濾油機(jī)加熱元
件故障或油泵停運而加熱元件仍工作而引起加熱
器中的油過熱分解; 或因油罐、濾油機(jī)中的殘油中
含有乙炔, 使用前又未處理干凈。
( 3) 對變壓器器身或附件進(jìn)行過補(bǔ)焊。安裝過
程中有時要對變壓器進(jìn)行焊接作業(yè), 焊區(qū)的高溫可
能會引起油分解而產(chǎn)生乙炔。
( 4) 由現(xiàn)場吊罩后的電氣試驗引起。這種情況
只有在變壓器內(nèi)部存在故障時才會發(fā)生。
( 5) 安裝前變壓器附件中的殘油帶有乙炔。因
變壓器附件中的殘油量很少, 往往易被忽視。
對照上述可能使油中出現(xiàn)乙炔的因素, 通過對
案例中的幾臺變壓器安裝全過程的各個環(huán)節(jié)的分
析, 認(rèn)為李宅變2 號主變和月泉變2 號主變, 因事
前未對任一附件中的殘油進(jìn)行過油分析, 安裝前變
壓器附件中的殘油帶有乙炔, 是造成這兩臺變壓器
油中出現(xiàn)乙炔的最有可能的因素。
石柱變電站1 號主變在吊罩后的油試驗中未
測出乙炔, 而是在電氣試驗后才被發(fā)現(xiàn), 從表面上
看, 似乎是由吊罩后的電氣試驗引起。但是, 在電氣
試驗中并未發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在故障, 這也從該變壓
器投產(chǎn)后的油色譜分析結(jié)果得到了證明, 故可以排
除這一點。通過分析后認(rèn)為, 該變壓器油中出現(xiàn)乙
炔的原因仍然應(yīng)是由附件中的殘油引起。因為吊罩
后油樣的采集時間是在變壓器附件安裝完畢, 并將
補(bǔ)充油注入主變后的當(dāng)天, 由于未投運的變壓器內(nèi)
部的油是靜止的, 附件油中的乙炔
只能通過擴(kuò)散方式緩慢地傳遞到主
油箱; 附件中殘油的量( 或乙炔的
量) 很小, 短時間內(nèi)主油箱取樣閥附
近油中的乙炔濃度難以達(dá)到色譜儀
的最小檢知濃度, 從而無法發(fā)現(xiàn)乙
炔的存在, 只有在數(shù)天后附件與主
油箱油中乙炔混合均勻時才能被測
出。
據(jù)了解, 變壓器附件如散熱器
等, 在出廠前都要用變壓器油進(jìn)行沖洗。用于沖洗散
熱器的油一般都是重復(fù)使用的, 由于對這種專用于
沖洗的油通常都不進(jìn)行色譜分析, 在反復(fù)使用中若
因某個偶然因素油中混入或產(chǎn)生了乙炔是難以發(fā)現(xiàn)
的, 當(dāng)繼續(xù)用這些油沖洗散熱器后, 散熱器中含有乙
炔的殘油就引起了以上案例的發(fā)生。
5 處理措施
究竟該如何對待新變壓器在投運前油中出現(xiàn)了
微量乙炔的問題是值得討論的。顯然, 對油進(jìn)行脫氣
處理并不一定是好方法。因此, 筆者針對這一問題提
出幾點看法。
( 1) 乙炔通常是油在800℃以上的高溫下發(fā)生
熱解的產(chǎn)物, 即油中出現(xiàn)乙炔是放電或高溫故障的
一個重要特征。由此可見, 對于油中的乙炔, 首要
問題是查明原因, 判斷設(shè)備內(nèi)部是否存在故障, 而
油中微量乙炔本身對投產(chǎn)后的安全運行并無影
響。因為對設(shè)備油中的故障氣體本身而言, 其危害
性在于油中氣體含量達(dá)到一定程度后易形成氣
泡, 在電場作用下發(fā)生氣隙放電。正常情況下隔膜
密封式的110kV 變壓器油中含氣量一般在3%～8%
( 即30 000μL%L～80 000μL%L) , 故當(dāng)油中出現(xiàn)微量故
障氣體時, 對油中總含氣量的影響很小。所以, 有文
獻(xiàn)指出: “有時設(shè)備故障氣體還遠(yuǎn)未達(dá)到飽和, 卻進(jìn)
行脫氣處理, 有的設(shè)備維護(hù)者一發(fā)現(xiàn)少油設(shè)備油中
乙炔超標(biāo), 也不考察產(chǎn)氣速率, 立即退出運行, 這些
都是不經(jīng)濟(jì)的”。
( 2) 對油中的脫氣一般采用真空濾油法, 當(dāng)油中
乙炔含量很低時, 采用現(xiàn)有處理方法來降低油中的
乙炔含量是比較困難的, 處理效果通常都不是很好。
例如, 案例中的李宅變2 號主變和月泉變2 號主變,
在經(jīng)過兩天時間的真空濾油后, 油中乙炔含量仍有
0.12μL%L 和0.15μL%L。又如, 某110kV 變壓器在安
表1 石柱變1 號主變吊罩前后油色譜分析結(jié)果
日期
CH4
%μL·L- 1
C2H4
%μL·L- 1
C2H6
%μL·L- 1
C2H2
%μL·L- 1
H2
%μL·L- 1
CO
%μL·L- 1
CO2
%μL·L- 1
備注
2006- 12- 17 0 0 0 0 0 1.63 214.4 補(bǔ)充油
2006- 12- 17 0 0.04 0.05 0 1.68 3.13 239.6 吊罩前
2006- 12- 19 0 0.06 0 0 1.36 1.85 236.2 吊罩后
2006- 12- 26 0 0.48 0.42 0.22 3.15 5.29 229.6 耐壓試驗后
Table 1 Oil chromatogr aphic data befor e and after lift cap
of No.1 main tr ansformer in Shizhu Substation
75
變壓器類產(chǎn)品專利(080037～080042)
080037 一種蒸發(fā)冷卻變壓器
200410048207. 2)中國科學(xué)院電工研究所( 張國
強(qiáng)、郭卉、顧國彪)
一種蒸發(fā)冷卻變壓器, 采用內(nèi)冷式蒸發(fā)冷卻方
式。它的變壓器繞組由實心導(dǎo)線和空心導(dǎo)線、或?qū)嵭?
導(dǎo)線和空心管線組成, 在空心導(dǎo)線或空心管線中灌
入滿足環(huán)保要求的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)。由于能量損耗, 變
壓器繞組發(fā)熱, 熱量傳遞給空心導(dǎo)線中的冷卻介質(zhì),
使其溫度升高, 當(dāng)溫度達(dá)到內(nèi)部壓力所對應(yīng)的飽和
溫度時, 繞組內(nèi)空心導(dǎo)體或空心管線中的蒸發(fā)冷卻
介質(zhì)汽化, 產(chǎn)生相變吸熱, 經(jīng)冷凝器冷卻再液化, 如
此循環(huán)。本發(fā)明具有不可燃、體積小、重量輕、溫升
低、安全可靠、成本低、環(huán)保等優(yōu)點。
080038 空心電抗器線圈中樹脂絕緣的成型方法
200410015095. 0)張向增( 張向增)
本發(fā)明涉及一種空心電抗器線圈中樹脂絕緣的
成型方法, 它包括線圈的預(yù)熱干燥、飽和浸漬樹脂、
樹脂凝膠固化工序, 尤其是一種在線圈旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下、
通過樹脂循環(huán)噴淋方式飽和浸漬線圈包封并凝膠固
化的方法。該方法有效地解決了三個焦點問題: 樹脂
投料量問題、生產(chǎn)效率問題、作業(yè)環(huán)境問題, 帶來高
質(zhì)量浸漬樹脂絕緣、高效生產(chǎn)、節(jié)約成本、環(huán)境保護(hù)
等綜合效益。
080039 電抗器200420005605. 1)張振華(張振華)
息
專利信
第45 卷第4 期
2008 年4 月TRANSFORMER
Vol.45
April
No.4
2008
裝前測得油中乙炔含量達(dá)1.93μL&amp;amp;L, 在安裝時添加
了3.5t 合格油對原來油中的乙炔進(jìn)行稀釋后仍未
達(dá)到乙炔含量為“0”要求, 只得進(jìn)行真空濾油處理,
累計濾油158h, 最后測得油中乙炔含量還有
0.38μL&amp;amp;L。
( 3) 變壓器投運后油中出現(xiàn)微量乙炔的現(xiàn)象遠(yuǎn)
比安裝時多。筆者對金華電業(yè)局104 臺運行中的
110kV 變壓器進(jìn)行了調(diào)查, 發(fā)現(xiàn)其中72 臺變壓器油
中含有乙炔, 約占該類變壓器的70%, 而這些變壓
器絕大多數(shù)在投運前油中并未發(fā)現(xiàn)有乙炔。分析后
認(rèn)為, 這些變壓器在運行中由非故障原因引起油中
產(chǎn)生微量乙炔的因素主要有兩點: ①110kV 變壓器
安裝時對注油工藝的要求不夠嚴(yán)格, 有時油中會留
下少量的氣泡, 運行后在電場作用下, 氣泡發(fā)生了
放電而產(chǎn)生微量的乙炔。②有些變壓器的有載調(diào)壓
開關(guān)滅弧室與變壓器主油箱之間不能達(dá)到完全隔
絕, 造成有載調(diào)壓開關(guān)中含有乙炔的油對主油箱有
少量的滲漏。
因此, 新設(shè)備油中出現(xiàn)乙炔是否需要處理應(yīng)根
據(jù)實際情況區(qū)別對待。筆者認(rèn)為對于電壓等級較低
的110kV 變壓器, 當(dāng)乙炔含量較高時或不會因油處
理工作而影響工程的工期時可對油進(jìn)行脫氣處理。
6 結(jié)束語
在變壓器的生產(chǎn)和安裝過程中, 應(yīng)注意以下幾
點。
( 1) 變壓器生產(chǎn)廠家應(yīng)定期對用于沖洗變壓器
附件的油進(jìn)行色譜分析, 一旦發(fā)現(xiàn)油中含有乙炔,
未經(jīng)處理不宜繼續(xù)使用。
( 2) 安裝前除應(yīng)對變壓器本體油和補(bǔ)充油進(jìn)行
色譜分析外, 還應(yīng)對附件內(nèi)的殘油進(jìn)行抽查或?qū)Ω?
件進(jìn)行必要的沖洗。
( 3) 變壓器附件安裝好、附件油補(bǔ)充完畢后, 不
宜馬上取油樣; 另外, 在耐壓試驗或局放試驗前后
應(yīng)各安排一次油色譜分析。
參考文獻(xiàn):
[1] GB&amp;amp;T7252- 2001.變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則
[S].
[2] 錢旭耀.變壓器油及相關(guān)故障診斷處理技術(shù)[M].北京: 中
國電力出版社, 2006.
[3] 操敦奎.變壓器油中氣體分析診斷與故障檢查[M].北京:
中國電力出版社, 2005.
[4] 董其國.電力變壓器故障與診斷[M].北京: 中國電力出版
社, 2001.
收稿日期: 2007- 06- 18
作者簡介: 徐康健( 1956- ) , 男, 浙江金華人, 浙江金華電業(yè)局高級工程師, 從事變電檢修技術(shù)的研究工作;
趙壽生( 1970- ) , 男, 浙江金華人, 浙江金華電業(yè)局高級工程師, 從事輸變電專業(yè)技術(shù)管理工作。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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