李樹祥

（固海揚水管理處）

摘 要：介紹了變壓器油中氫氣含量升高對變壓器運行造成的危害，對變壓器油中氫氣含量超標及氫氣產生的原因進行分析，提出了一旦發(fā)生氫氣含量異常，應對變壓器油進行跟蹤試驗，并采取真空脫氣和真空注油等相關措施的思想。

關鍵詞：變壓器：變壓器油：氫氣含量

引言

變壓器無論是熱故障還是電故障，都會導致絕緣介質裂解產生一些特征氣體。由于碳氫鍵之間的鏈能低，在絕緣介質的分解過程中，一般先生成氫氣，因此氫氣是各種故障氣體的主要成分之一。

為了減少變壓器故障的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，開展變壓器潛伏性故障的早期預防，準確確定故障點及故障發(fā)展趨勢的研究是非常重要的。事實上，當油浸式變壓器中產生局部過熱，局部放電或電弧放電時，其中的變壓器油、絕緣材料等可能被分解成氣體，氣體中含有CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烴類及氫氣，一氧化碳，二氧化碳等其他氣體，這些氣體大都溶解在變壓器油中。目前，在我單位使用的油浸式變壓器故障診斷中，普遍采用色譜分析法分析油中溶解氣體，以便盡早地發(fā)現(xiàn)變壓器油中存在溶解氣體并采取措施，這是監(jiān)督和保障變壓器安全運行的一個重要手段。

一、問題的出現(xiàn)

在2016年秋季大修任務中，在對長山頭泵站110kv變電所1# 2#主變進行定期的預防性試驗時候，發(fā)現(xiàn)該變電所的兩臺主變都存在氫超標的現(xiàn)象，其中一號主變的氫氣含量達到 374.9u L/L ，二號主變的氫氣含量達到377.9uL/L，已經超出DL/T596—2006《電力設備預防性試驗規(guī)程》中規(guī)定的注意值150。其他的氣體含量還在正常的范圍內。符合正常規(guī)律。其中色譜分析如表1所示：

表1 單位（ul/l）

設備

項目 1#主變 2#主變

氫氣 374.92 377.99

甲烷 30.18 27.95

乙烷 12.08 5.12

乙烯 5.71 2.98

乙炔 1.40 0.00

總烴 49.36 36.05

一氧化碳 875.47 901.22

二氧化碳 470.76 391.66

二、故障判斷方法

針對該泵站出現(xiàn)的這種問題，經過現(xiàn)場討論，從以下幾個方面進行故障分析：

1、對該站的日常運行維護的記錄進行檢查，發(fā)現(xiàn)從該站投運以來，并沒有發(fā)現(xiàn)該站的兩臺變壓器出現(xiàn)任何故障，上層油溫都顯示正常，聲音正常。各類電壓表。電流表記錄都在合理的范圍之內。并沒有出現(xiàn)變壓器動作。

2、對該站的繼電保護裝置進行校驗，發(fā)現(xiàn)該站的繼電保護裝置動作靈敏，可靠，并沒有出現(xiàn)拒動的可能。

3、對該站的兩臺主變再次進行電氣預防試驗，發(fā)現(xiàn)該站的兩臺主變的電氣試驗均在允許的范圍之內。

三、故障處理

在以上的試驗均在合格范圍內，氫氣含量超標，為了不影響變壓器的正常運行，對該站的變壓器進行真空加熱濾油，并多次循環(huán)。在濾油結束后對著兩臺變壓器油進行跟蹤分析。色譜分析數(shù)據(jù)如表2：

表2 單位（ul/l）

設備

項目 1#主變 2#主變

氫氣 0.00 0.00

甲烷 4.27 1.55

乙烷 0.85 0.42

乙烯 0.52 0.23

乙炔 0.00 0.00

總烴 5.64 2.20

一氧化碳 80.79 14.79

二氧化碳 0.00 0.00

四、結論

1）據(jù)表分析，只有氫含量超標，其它組分穩(wěn)定，不具備過熱和放電的條件。設備內部進水受潮或者固體絕緣中含有水分在電場的作用下都可產生大量的氫氣。表2中可以看出經過濾油氫含量下降，說明變壓器內部無水分產生。常規(guī)試驗各項指標合格表明：絕緣油中水分合格。也無雜質。而且相應的電氣試驗均合格，表明此絕緣油的物理性質和化學性質沒有變，油質本身是合格的。

2）結合以上實驗的分析情況，基本判斷變壓器內部無故障，產氫原因不是變壓器內部故障導致，而是因為變壓器內部絕緣紙材質原因及氣泡放電所致，隨氣泡量的減少，產氫量會趨于穩(wěn)定。

五、結束語

通過對該站的變壓器進行監(jiān)督及分析處理，使得我們增加了處理類似問題的經驗。確保了整個系統(tǒng)變壓器安全穩(wěn)定運行。