TCEC 《天然酯絕緣油電力變壓器 第3部分：油中溶解氣體分析導(dǎo)則》編制說明

天然酯絕緣油電力變壓器相比傳統(tǒng)的礦物絕緣油電力變壓器，一是能確保該變壓器有更好的安全性、更長的壽命；二是能減少對石油資源的消耗，緩解石油產(chǎn)量日益降低而帶來的能源緊缺問題；三是低碳環(huán)保，可以排除石油泄漏帶來的土壤和水源污染問題；四是能減少征用土地的面積。因此，在人們環(huán)保意識逐漸提高、石油資源日益枯竭的形勢下，電力變壓器采用天然酯絕緣油替代礦物絕緣油具有深遠(yuǎn)的意義。目前，國外投入運行的天然酯絕緣油電力變壓器已經(jīng)累計運行超過一百萬臺，最長運行年限已經(jīng)超過二十年；近年來我國相繼有10kV、35kV和110kV天然酯絕緣油變壓器投入應(yīng)用，隨著石油資源日益枯竭、節(jié)能環(huán)保意識的提高，天然酯變壓器在我國正逐漸得到推廣應(yīng)用。然而，由于天然酯絕緣油與礦物絕緣油在成分上的差異，其產(chǎn)生特征氣體的組分和產(chǎn)氣速率不同，無法依據(jù)現(xiàn)有的《DL722-2014變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》對天然酯絕緣油電力變壓器進(jìn)行故障診斷分析，IEEE于2014年年發(fā)布了天然酯絕緣油國際標(biāo)準(zhǔn)《IEEEC57.155天然酯和合成酯液浸變壓器油中溶解氣體分析導(dǎo)則》。因此，國內(nèi)亟需制定天然酯絕緣油溶解氣體分析的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)和規(guī)范天然酯絕緣油電力變壓器的應(yīng)用。一、任務(wù)來源根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會2018年4月28日下發(fā)的《關(guān)于印發(fā)2018年第一批中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)制訂和英文版翻譯計劃的通知》（中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)﹝2018﹞120號），由中國電力科學(xué)研究院有限公司等單位負(fù)責(zé)起草《天然酯絕緣油電力變壓器第3部分：油中溶解氣體分析導(dǎo)則》，計劃編號為“T/CEC20181035”，技術(shù)歸口為電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（DL/TC02），計劃完成年限為2018年。二、工作簡況1.2016年10月～12月，中國電力科學(xué)研究院有限公司與電力行業(yè)變壓器標(biāo)委會秘書處溝通開展天然酯變壓器標(biāo)準(zhǔn)需求梳理，進(jìn)行天然酯變壓器團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)論證立項工作。2.2017年1月～5月，中國電力科學(xué)研究院有限公司梳理現(xiàn)行變壓器標(biāo)準(zhǔn)體系，編寫了天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項分析報告及天然酯變壓器系列標(biāo)準(zhǔn)大綱。3.2017年5月31日～6月1日，電力行業(yè)變壓器標(biāo)委會在廣州組織召開了天然酯絕緣油變壓器標(biāo)準(zhǔn)體系研討會，來自國內(nèi)外三十余位專家代表對中國電力科學(xué)研究院有限公司提交的天然酯變壓器系列標(biāo)準(zhǔn)大綱進(jìn)行討論，并對標(biāo)準(zhǔn)大綱及標(biāo)準(zhǔn)體系提出了修改意見。4.2017年7月27日～28日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在武漢組織召開了天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（初稿）第一次編寫工作會議，來自14家單位的24位與會專家對天然酯絕緣油變壓器系列標(biāo)準(zhǔn)初稿的編寫范圍、主要內(nèi)容進(jìn)行討論并提出修改意見和建議，本次會議還對標(biāo)準(zhǔn)編寫工作進(jìn)行了初步分工。5.2017年10月17日～20日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在三門峽組織召開了天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（初稿）討論會，來自16家單位的28位與會專家對天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（初稿）進(jìn)行充分討論后，對標(biāo)準(zhǔn)稿進(jìn)行了補充、修改。6.2017年11月～12月，標(biāo)準(zhǔn)編寫組對天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（初稿）進(jìn)行了修改形成申報稿，開展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申報工作。7.2018年6月22日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在武漢組織召開了天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編寫啟動會議，來自33家單位的46位代表參加會議對天然酯絕緣油變壓器系列標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則、標(biāo)準(zhǔn)框架、主要內(nèi)容、工作計劃等進(jìn)行了充分討論，針對六個標(biāo)準(zhǔn)分別成立工作組，并對各標(biāo)準(zhǔn)編寫工作進(jìn)行了初步分工。會后編寫組根據(jù)啟動會議討論結(jié)果修改初稿，形成了討論稿。8.2018年9月17日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在武漢組織召開了天然酯絕緣油變壓器系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)討論會，來自21家單位的27位代表參加會議對天然酯絕緣油變壓器系列標(biāo)準(zhǔn)的前四個部分標(biāo)準(zhǔn)稿等進(jìn)行了充分討論，針對《天然酯絕緣油電力變壓器第3部分油中溶解氣體分析導(dǎo)則》（討論稿）提出了如下修改意見：修改了標(biāo)準(zhǔn)范圍，刪除故障判斷相關(guān)內(nèi)容；新設(shè)備投運前油中溶解氣體含量要求修改為不區(qū)分電壓等級，提出統(tǒng)一要求；氣體的增長率中增加相對產(chǎn)氣速率；根據(jù)附錄試驗數(shù)據(jù)和國內(nèi)數(shù)據(jù)，整理出特征氣體故障診斷方法，作為資料性附錄提供參考；要求部分參與單位開展奧斯特瓦爾德系數(shù)和密度測定、各參與單位補充運行中天然酯變壓器的DGA數(shù)據(jù)（特別是菜籽基天然酯）等，編寫組針對會議意見，修改完善討論稿形成了征求意見稿。9.2018年12月×日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在××組織召開了《天然酯絕緣油電力變壓器第3部分油中溶解氣體分析導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)征求意見討論會，會議對公開征求的意見及與會代表提出的修改意見進(jìn)行了充分討論，修改后形成了送審稿。10.2019年×月×日，電力行業(yè)電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在××組織召開了《天然酯絕緣油電力變壓器第3部分油中溶解氣體分析導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)審查會，送審查稿進(jìn)行了認(rèn)真審查，根據(jù)審查意見修改后形成了送審稿。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)是在國內(nèi)多年天然酯絕緣油的性能研究和近幾年天然酯絕緣油電力變壓器的運行維護(hù)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，主要依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)《IEEEC57.155天然酯和合成酯變壓器產(chǎn)氣分析導(dǎo)則》編制，對天然酯絕緣油溶解氣體分析的新設(shè)備投運前油中溶解氣體含量要求和氣體組分含量檢測方法提出明確的技術(shù)指標(biāo)方法，并對氣體檢測診斷流程、特征氣體典型值和氣體的增長率等進(jìn)行了闡述。結(jié)合我國的實際工程應(yīng)用情況對天然酯絕緣油電力變壓器的溶解氣體分析的檢測周期和取樣提出了更加具體、明確、更具操作性的技術(shù)指導(dǎo)原則，為天然酯絕緣油電力變壓器的溶解氣體分析提供可行的指導(dǎo)。四、主要試驗驗證情況本標(biāo)準(zhǔn)中涉及天然酯絕緣油在50℃時的某些品牌的天然酯絕緣油中溶解氣體各組分氣體氣體分配系數(shù)（KI）進(jìn)行了試驗，在附錄H中給出了試驗結(jié)果，僅供使用者參考。五、采標(biāo)情況本標(biāo)準(zhǔn)以國際標(biāo)準(zhǔn)《IEEEC57.155-2014天然酯和合成酯液浸變壓器油中溶解氣體分析導(dǎo)則》為依據(jù)，結(jié)合國內(nèi)天然酯絕緣油變壓器的實際運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，進(jìn)行了補充和修改。本標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語和定義、氣體檢測診斷流程、特征氣體典型值以及氣體的增長率參考IEEEC57.155制定，根據(jù)國內(nèi)的天然酯絕緣油實際應(yīng)用情況作了修改。產(chǎn)氣原理參考IEEEC57.155制定，根據(jù)國內(nèi)的編寫邏輯和習(xí)慣進(jìn)行了修改。檢測周期和新設(shè)備投運前油中溶解氣體含量要求參考DL/T722，根據(jù)天然酯絕緣油的特性進(jìn)行了修改。取樣參考GB/T7597制定，且結(jié)合天然酯絕緣油的特性做了修改。氣體組分含量檢測方法參考GB/T17623制定，并根據(jù)天然酯絕緣油的密度不同，對油樣中溶解氣體從50℃校正到20℃時的校正系數(shù)進(jìn)行了修改，增加了50℃時的某些品牌的天然酯絕緣油中溶解氣體各組分氣體氣體分配系數(shù)（Ki）。六、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系不矛盾、不抵觸。七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中無重大分歧意見。八、主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了天然酯絕緣油電力變壓器的油中溶解氣體分析方法，包括產(chǎn)氣原理、檢測周期、取樣、氣體組分含量檢測方法、氣體檢測診斷流程、新設(shè)備投運前油中溶解氣體含量要求、特征氣體典型值、氣體的增長率，以及建議進(jìn)一步采取的措施。其中，檢測周期分別規(guī)定了新投運時的檢測、運行中的定期檢測以及特殊情況下的檢測，根據(jù)特征氣體典型值和氣體增長率，給出了氣體檢測的診斷流程，并在附錄中給出了大衛(wèi)三角形法和特征氣體法供使用者參考。九、條文解釋標(biāo)準(zhǔn)中需要解釋的內(nèi)容（不可寫在標(biāo)準(zhǔn)里，需要解釋的內(nèi)容）1.第5章檢測周期，根據(jù)電壓等級對運行中天然酯變壓器規(guī)定檢測周期，基于國內(nèi)35kV變壓器取樣分析的實際需求，對于35kV的變壓器，要求容量≥8000kVA才進(jìn)行溶解氣體分析的檢測，2.第7章氣體組分含量檢測方法，根據(jù)天然酯絕緣油與礦物絕緣油在溶解氣體分析中的差異，油樣中溶解氣體從50℃校正到20℃時的校正系數(shù)，本標(biāo)準(zhǔn)給出的數(shù)值是基于對于國內(nèi)常用天然酯絕緣油品牌的油進(jìn)行密度測定，計算而得出。如所用天然酯絕緣油非附錄中的絕緣油品牌，應(yīng)根據(jù)油品密度計算校正系數(shù)。3.第10章特征氣體典型值，根據(jù)IEEE統(tǒng)計的運行中的變壓器油中溶解氣體數(shù)據(jù)，給出了特征氣體典型值，由于菜籽基天然酯絕緣油的樣本數(shù)量太少，無法運用附錄A的統(tǒng)計方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，因此，第10章中的特征氣體典型值中無菜籽基天然酯絕緣油的典型值。4.第11章氣體的增長率，根據(jù)國內(nèi)氣體增長率的計算方式習(xí)慣，并考慮不同電壓等級變壓器油量的差異，在IEEEC57.155-2014的基礎(chǔ)上增加了絕對產(chǎn)氣速率，5.附錄H根據(jù)附錄D和附錄E的數(shù)據(jù)，整理出不同故障類型產(chǎn)生的主要特征氣體和次要特征氣體，以供使用者參考。十、其他應(yīng)予說明的事