變壓器油中氣體含量超標(biāo)的分析和處理

1、最新【精品】范文 參考文獻 專業(yè)論文變壓器油中氣體含量超標(biāo)的分析和處理變壓器油中氣體含量超標(biāo)的分析和處理摘要：鐵路牽引變電所變壓器在安裝和試運行的過程中，變壓 器油有時會出現(xiàn)氣體含量超標(biāo)的情況，本文主要對該情況的原因分析 及處理進行了闡述，并提出了相關(guān)預(yù)防措施。Abstract: The railway traction substation transformer in the process of installationand commissioning, transformer oilgas content exceeds bid would happe n sometimes. Th

2、is article mainly about the reas ons for an alysis and process ing, and put forward the related preve ntive measures.關(guān)鍵詞：變壓器油；氣體超標(biāo)；分析；處理Keywords: Transformer oil; gas exceeding; analysis;process ing中圖分類號：TM4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：正文：1引言鐵路牽引變電所在施工至送電投運期間，主變壓器有時會出現(xiàn)變壓器油中氣體含量超標(biāo)的情況，也會有新變壓器在試驗前出現(xiàn)油中氣 體含量超標(biāo)的情況。本文針對上述情

3、況進行分析，并結(jié)合處理情況進 行了總結(jié)。其中，重點分析了 “氫氣H2、乙炔C2H2總烴（甲烷、乙烷、乙烯、乙炔總含量）”三個指標(biāo)。氣體含量指標(biāo)的相關(guān)規(guī)定國標(biāo)GB/T7252- 2001變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則 對出廠和投運前的變壓器油中溶解氣體含量有嚴格要求，見表1。220kv及以下等級變壓器，運行中油中氣體含量的注意值，即當(dāng)達到 該值時應(yīng)該引起注意，具體數(shù)值見表 1。表1油中氣體含量指標(biāo)其中，乙炔的“ 0”含量，不是指絕對的0含量，而是指檢測儀 器靈敏度內(nèi)檢測數(shù)據(jù)顯示為0。氣體產(chǎn)生的原因及診斷3.1新安裝變壓器新裝變壓器在出廠前和投運前，都需要對變壓器油進行氣相色譜 分析，若達不到要

4、求，則需要重新進行油過濾處理。鐵路牽引所的變壓器，一般是本體注滿油后運抵現(xiàn)場，相關(guān)附件 在現(xiàn)場進行安裝，并對附件進行真空過濾注油。通觀出現(xiàn)氣體超標(biāo)的 新變壓器的情況，原因分析如下：1）散熱片等附件中殘存不合格變壓器油這個原因出現(xiàn)的幾率最大，因為有的廠家出廠前對散熱片進行沖 洗用的變壓器油是循環(huán)使用，如果過濾不及時，就會使殘存的油中含 有大量的氣體。當(dāng)安裝時，就會對本體里面的油造成污染，致使整個 變壓器油出現(xiàn)氣體含量超標(biāo)的現(xiàn)象。 同樣的，附件油的儲油箱也存在 這種情況。2）濾油機中殘存不合格變壓器油主變到場后，將所有附件安裝完畢，需要用真空濾油機進行濾油 和注油。這個過程中，注油機中可能殘存不合

5、格油，如果沒有清洗干 凈，就會污染注入的變壓器油，造成整個變壓器油的不合格。3）安裝過程中，使用電焊機等產(chǎn)生氣體變壓器在安裝過程中，如果在設(shè)備本體或者附件上使用電焊機進 行補焊或者固定作業(yè)，就會造成外殼局部溫度過高，引起油分解而產(chǎn) 生相應(yīng)氣體。其中，乙炔氣體通常是在溫度達到 800C以上油發(fā)生熱解才會產(chǎn) 生，而電焊的溫度可以達到這個條件。4）油中含水，與鐵發(fā)生反應(yīng)變壓器放置時間過長之后，油中含有的水分和鐵發(fā)生反應(yīng)，就能 生成氫氣（H2）,這是氫氣產(chǎn)生的一個很重要的原因。5）高壓試驗過程中產(chǎn)生氣體變壓器在出廠前要進行耐壓試驗，安裝完畢后也要進行相關(guān)交接 試驗。當(dāng)用高壓進行試驗時，里面的部件首次受

6、電或者存在故障，也會產(chǎn)生相應(yīng)的氣體。但這種可能性要小一些，出現(xiàn)的幾率較低。3.2試運行的變壓器試運行中的變壓器，應(yīng)在試運行完畢后進行油化驗，以跟蹤監(jiān)測 變壓器內(nèi)部的相關(guān)情況。而對于正常運行的變壓器，一般來講，220kv 等級的要求半年檢測一次，110kv等級的要求一年檢測一次。當(dāng)有異 常時，如氣體繼電器動作等，要及時進行取樣分析，以分析和監(jiān)測設(shè) 備內(nèi)部情況。3.2.1不同故障產(chǎn)生的氣體根據(jù)絕緣油的分解原理和固體絕緣材料的分解情況，不同的故障類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體可歸納如表2：表2不同故障類型產(chǎn)生氣體情況分解出的氣體形成氣泡，在油里經(jīng)對流、擴散，不斷地溶解在油 中，這些故障氣體的組

7、成和含量與故障的類型及其嚴重程度有密切關(guān) 系。因此，分析溶解于油中的氣體，就能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛 伏性故障，并可隨時監(jiān)視故障的發(fā)展?fàn)顩r。3.2.2故障診斷的方法1）特征氣體法一般來說，對于不同性質(zhì)的故障，絕緣物分解產(chǎn)生的氣體不同； 對于同一故障，由于程度不同，產(chǎn)生氣體的數(shù)量也不同。所以根據(jù)變 壓器油中氣體的組成和含量，可以判斷故障的性質(zhì)和嚴重程度。 這種 利用油中特征氣體診斷故障的方法，稱為特征氣體法。根據(jù)研究和統(tǒng)計表明，特征氣體中主要成分和變壓器異常情況的 關(guān)系如表3：表3氣體中主要成分和變壓器異常情況的關(guān)系2）比值法特征氣體組成含量只能反映故障點引起變壓器油、 紙絕緣的熱分 解本質(zhì)，

8、但并沒有反映氣體成分的相對濃度與溫度間存在著相互的依 賴關(guān)系及其變化關(guān)系，也就不能確定故障的性質(zhì)和狀態(tài)。為此，人們 在用特征氣體法等進行故障診斷的過程中， 嘗試用某幾組“關(guān)鍵”特 征氣體組分的比值大小來診斷故障，這種方法稱為比值法。目前常用的比值法有四比值法、三比值法等。4氣體凈化處理的方式牽引變電所的變壓器都是一主一備，將需要進行處理的變壓器退 出運行，這樣可以保證設(shè)備安全和操作人員的安全。目前，都是采用真空濾油機進行脫水、脫氣的凈化處理。4.1脫氣處理工藝若油不排出就在變壓器內(nèi)循環(huán)過濾處理，吸附在器身固定材料上 的氣體就無法脫除；同時，油箱內(nèi)存在著油無法循環(huán)流動的盲區(qū)，造 成盲區(qū)的油的氣體

9、含量偏高，導(dǎo)致一段時間后氣體含量又緩慢上升的 現(xiàn)場。因此，一般采用變壓器一儲油罐單方向脫氣處理工藝。也就是 油從變壓器本體經(jīng)真空濾油機排入油罐，氣體脫除合格后再經(jīng)真空濾 油機注入變壓器。4.2主要障礙變壓器中的油，一般都是18T左右，如果要全部放出來進行過濾 處理，需要很大的儲油罐，而現(xiàn)場實際中比較難找。因此，經(jīng)常采用 找一個干凈的小油罐放出部分油后，再進行內(nèi)部循環(huán)的處理方式。即, 濾油機的一端接在底部的注油口， 一端接在頂部的注油口。待本體的 油過濾合格后，在對小油罐中的油進行循環(huán)過濾，合格后再注入變壓這種方式存在的主要問題是散熱片中的油不容易被循環(huán)，需要的時間較長。但是可以最大程度上減少對

10、油可能的再次污染。因此，也 就需要在靜置一段時間后再取樣化驗，目的是讓散熱片中的油和本體 的油進行充分的融合。4.3實例說明客運專線北園牽引變電所的一臺110/27.5kv變壓器在安裝完畢 后擱置了一年，投運前進行油的氣相色譜分析時發(fā)現(xiàn)，存在乙炔、氫 氣超標(biāo)的情況，具體數(shù)據(jù)如表 4,其中油的總量約為18.6T。處理過程中采用了一臺大功率帶加熱的真空濾油機進行脫氣處 理，該臺濾油機每小時可以濾油 5T,采用內(nèi)循環(huán)法進行處理。連續(xù)濾油24小時后，取油樣進行化驗，數(shù)據(jù)如表 4。仍不合格, 繼續(xù)進行濾油處理。又經(jīng)過24小時連續(xù)濾油，再取油樣進行化驗，數(shù)據(jù)如表 4,合 格，符合新投運變壓器的要求。表4氣

11、體含量統(tǒng)計表單位：卩L/L5相關(guān)預(yù)防措施1. 針對新變壓器，為了避免變壓器油中的氣體含量超標(biāo)， 在生產(chǎn) 和安裝過程中，應(yīng)注意以下幾點：1）安裝前，應(yīng)對變壓器本體油和補充油進行色譜分析外，同時 還應(yīng)對附件內(nèi)的殘油進行抽查或?qū)Ω郊M行必要的沖洗。2）變壓器附件油補充完畢后，需靜置一段時間后才能進行取樣； 另外，在耐壓試驗或局放試驗后應(yīng)再安排一次油色譜分析。3）在變壓器安裝過程中，非必要時，嚴禁在本體和附件上進行 焊接作業(yè)。2. 針對試運行后的變壓器和運行中的變壓器， 則要及時和定期進 行監(jiān)測，并注意分析氣體增長和比例變化情況，盡早發(fā)現(xiàn)故障，避免 發(fā)生嚴重事故。6結(jié)束語雖然變壓器油中氣體產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜， 但一般不外乎上面提 到的幾個方面，其中，重點工作是定時監(jiān)測、對照分析。通過查閱相 關(guān)資料和文獻獲知，對于110kv牽引變壓器，氣體含量的控制標(biāo)準(zhǔn)可 以適當(dāng)放寬，但對220kv的牽引變壓器，則應(yīng)該嚴格監(jiān)測。目前，牽引變電所很多仍采用110kv等級，但隨著國家電網(wǎng)電壓 等級和穩(wěn)定性的日趨提高，鐵路上將更多的采用 220kv等級變壓器，