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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.華東電力試驗研究院，上海200437）在含氣量測試過程中存在數據偏大的情況，進而導致上海地區500kV變壓器絕緣油含氣量普遍超標。在分析的基礎上，提出測試過程中應注意的方面和相應的建議。
59fr1996）及《運行中變壓器油質量標準》（GB/T 7595"2000）中，對330kV及以上變壓器油中含氣量的控制值及監測周期均有明確規定。
對于大型變壓器，若含氣量過高會引起絕緣油中局部放電，并會加速變壓器的絕緣老化進程。通過檢測變壓器油中的含氣量，可監測變壓器的氣密性，判斷密封圈的老化程度，以此作為檢修更換的決策依據。
在2004年度專業檢查中，發現上海市電力公司所屬的500kV變壓器絕緣油的含氣量指標普遍超標，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A相B相C相楊行站2號楊行站3號泗涇站1號泗涇站3號楊高站1號楊高站2號南橋站1號南橋站2號南橋站極1換流變南橋站極2換流變黃渡站3號黃渡站4號黃渡站5號黃渡站6號注：1）分子為2003年5月測量值，分母為2004年3月測量值。
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超標，高值達到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，且動態飽和值要小于靜態飽和值），超過控制標準的3倍（GB/T 759520⑴中規定，500kV運行變壓器油中含氣量不大于3）。
1原因分析華東電力試驗研究院（簡稱電試院）調查了現場取樣情況和含氣量測試的標準方法，在了解了其他地區含氣量的測試情況及含量水平后，制定了工作方案。經超高壓公司的配合，對含氣量進行多次對比測試，從取樣、測試方法等方面查找存在問題的原因。
為了解不同取樣方式對測試結果的影響，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號主變B相上部、中部及底部（2004年5月26日取）和黃渡站4號主變B相上部、中部及底部（2004年6月2日取）。
目前，絕緣油含氣量的測定方法有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定，而真空壓差法因真空儀器的不易普及和系統嚴密性等問題，使含氣量的測定具有一定的局限性。國外主要采用氣相色譜法進行含氣量的測定，該方法主要采用振蕩法脫氣，利用氣相色譜儀測試在油中溶解的N2、2等組合含量，并通過計算得出含氣量。
上海超高壓公司和電試院測試含氣量均采用氣相色譜法進行。
（3）結果分析（見表2）表2含氣量測試結果比較（黃渡站）％取樣部位6號主變B相（2004年5月26日取樣）4號主變B相（20）4年6月2日取樣）超高壓公司測試電試院測試超高壓公司測試電試院測試上部（針筒）上部（小瓶）中部（針筒）中部（小瓶）下部（針筒）下部（小瓶）電試院的測試結果表明，采用2種方式從2臺變壓器的不同部位取樣，油樣的含氣量測試值均小于3.而同一部位用2種不同方式取樣的結果發現針筒法（全密封）測試值小于小瓶法（底部溢流）測試值，且二者基本相差0. 6~0.9，具有較好的規律性，這可從取樣方式的不同得到理解。同時，在比較后可以發現，變壓器不同部位的針筒取樣法的上、中、下部測試結果基本相近，無顯著差異。
超高壓公司的測試結果中，有4個點的測試結果出現針筒法測試值大于小瓶法測試值的情況，初步分析后認為不盡合理。比較2家單位采用針筒法取樣的測試結果，發現超高壓公司的測試結果普遍大于電試院的測試結果，且有3處測試值大于3.同時發現測試過程中會突然出現氫氣組分（不排除氧氣和氮氣）異常增大的現象，且含氣量明顯偏大，說明操作人員或儀器方面存在問題。
為查明氫氣組分（不排除氧氣和氮氣）異常增大的原因，進行了對比模擬試驗，對影響因素逐一排除，終認為問題有2處：首先在脫氣環節，密封膠帽與油接觸釋放出少量氫氣；其次在操作環節，即用10ml針筒取氬氣補氣時，應先用純氬氣沖洗針筒3次，排除內部可能存在的氣體；并在取氣后應立即補入油中。
在對比模擬試驗中同時發現，在儀器較長時間（7天左右）不用而再次使用時，氬氣管路中混有相當濃度的空氣和氫氣組分，檢測表明，氬氣中雜質（空氣和氫氣）含量高達到35，若將此氣作為純氬氣補入油中脫氣測試，會造成測試結果出現較大的偏差。
在查明含氣量異常的原因以后，電試院和超高壓公司又對部分500kV變壓器油中含氣量進行了測試，見表3.表3500kV變壓器部分絕緣油含氣量測試結果％變壓器號超高壓公司測試電試院測試楊高站4號C相顧路站1號A相顧路站1號B相顧路站4號A相顧路站4號B相顧路站4號C相泗涇站4號A相泗涇站4號B相泗涇站4號C相從表3可以看出，所有設備的絕緣油中含氣量均未超標，且數值較小，符合這些變壓器投運時間較短的實際情況。超高壓公司已能較準確地進行油中含氣量的測試，含氣量數據異常偏大的情況已經避免，但總體上超高壓公司的測試數據要比中試所的測試數據大0.7左右。
3結論與建議從電試院的測試結果看，黃渡站6號主變B相和4號主變B相設備的含氣量均未超標。
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試結果不盡合理，分析認為，操作和脫氣環節處理不當會有誤差，測試結果偏大；針筒法取樣測試結果小于小瓶法，兩者差值基本穩定。建議今后進行全密封取樣，以避免由于取樣環節造成偏差；變壓器不同取樣部位的測試結果基本相近，無顯著性差異；電試院和超高壓公司應對上海地區的500kV變壓器油中含氣量共同檢測，掌握含氣量的真實水平；試的作業規范。
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