电气设备绝缘油全密封取样装置设计及应用

杨震洋 黄汉贤 熊婷婷

（广东电网有限责任公司珠海供电局，广东 珠海519000）

0 引言

随着高电压大容量发供电设备的不断增加，基于电力设备绝缘油分析的状态监测技术开始发挥越来越重要的作用［1－2］。在用油设备的绝缘油色谱分析试验过程中，取油样是最重要的环节之一，所取样品的真实性直接影响分析结果的准确性［3］，干扰对设备内部健康状态的真实诊断。据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定：“从设备中取油样应使用100mL玻璃注射器在全密封状态下进行，油样不得与空气接触。”

目前，变电站的充油电磁式电流（电压）互感器在生产时均未加装全密封注射器取样的接头，无法实现全密封取样。因此，在进行色谱分析时必将产生数据误差，影响运行中设备的健康状态诊断，不利于设备的安全运行。同时，对充油电磁式电流（电压）互感器进行取样需登高作业，操作人员容易疲累，且工作过程中要时刻注意与设备带电部位保持安全距离，心理压力较大。

充油电磁式电流（电压）互感器取油样的方法，是将设备取样口打开直接排油自流，然后用棕色玻璃瓶靠近流出口盛装，使油自流至取样瓶内，回到试验室再用注射器抽取处理，该取样方法使试验样品2次暴露于空气中，会造成绝缘油中气体组分逸散（尤其是H2组分），导致试验数据不准确，影响分析诊断。因此，有必要设计一套具有自密封功能的装置用于电气设备绝缘油的全密封取样。

综上所述，研发出一种可实现全密封取样的充油电磁式电流（电压）互感器取样装置十分必要。

1 充油式电气设备全密封取样装置原理

本文设计了一套具有自密封功能的电气设备绝缘油全密封取样装置，如图1所示，将其应用到充油电磁式电流（电压）互感器可实现全密封注射器取样，样品真实性更高，提高色谱分析的准确度，有利于准确诊断设备的健康状态，确保设备安全运行。同时该取样工作是通过狭长管道下引至地面进行具体的注射器取样操作，操作方便、轻松，有效降低人机功效及触电危险。

图1 电气设备绝缘油全密封取样装置设计图

充油电磁式电流（电压）互感器全密封取样装置由全密封取样转换接头、中间连管和转换导向三通组成。全密封转换接头材料选用普通黄铜，转换接头的一端与设备对接相连，根据不同型号CT、PT的取样接头设计与之匹配的放油阀旋接螺帽（如图1所示接头1、接头2），旋接过程既能顶开设备侧的密封阀，确保油能流出至转接头内腔，又能实现转接头与设备取样阀间的密封，使油不外溢。全密封转换接头的另一端（出口端）硬连接一个具有自密封的快速出口阀，通过中间连管将绝缘油下引。中间连管采用聚四氟乙烯材料，其一端安装与转换接头出口端的快速出口阀相配套的拔插式自密封接头，另一端为管道直接插入三通头的入口端，旋转一下即可接牢，保证密封良好。转换导向三通的一端通过插入旋紧的方式与取样下引管道连接，一端接长软管用于排气，另一端通过软管与取样注射器连接，从而达到全密封取样。

2 应用效果

在现场取油样工作中应用本文设计的全密封取样装置，并将应用装置取样的试验结果与应用原取样方法得到的试验结果进行对比，验证装置方法的有效性及优越性。应用2种方法对某220kV变电站进行主变绝缘油取样，对得到的油样进行色谱分析，结果如表1所示。

表1 应用不同取样方法获取的油样色谱分析结果对比

从表1中数据可知，不使用本文设计的全密封装置进行取样，得到的试验结果油中组分会受取样方式的影响：其中H2组分会因密封不良而发生逸散，而CO、CO2组分会增多。由此可见，取样过程中，取样装置的密封情况直接影响试验结果的准确性。

应用本文设计的全密封取样接口进行取样，具有以下显著优点：（1）对原无法实现全密封取样的充油电磁式电流（电压）互感器实现全密封取样，提高了色谱分析的准确性。（2）缩短了人员站在绝缘梯上作业的时间，仅是装拆接头的时间，有效降低触电危险及高空坠落的风险，也有效减少了感应电的伤害。（3）将充油电磁式电流（电压）互感器的取样工作由原来需站在绝缘梯上操作的纯高空作业，改为大部分时间地面作业，操作简单、轻松，有效降低人机功效伤害，同时也明显提高了工作效率。（4）容易实现对排出的废油全部回收。

3 结语

总的来说，本文设计的全密封取样装置可有效地减少取油样时油中组分的逸散，提高样品真实性及色谱分析的准确度，有利于更准确地诊断设备健康状态。同时，该装置的应用将充油电磁式电流（电压）互感器取样方式由纯高空作业改成大部分地面作业，操作方便，有效降低了触电及高空坠落的风险。

［1］孙坚明，孟玉婵，刘永洛.电力用油分析及油务管理［M］.中国电力出版社，2009

［2］徐康健，孟玉婵.变压器油中溶解气体的色谱分析实用技术［M］.中国质检出版社，中国标准出版社，2011

［3］GB／T7597—2007 电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法［S］