麒麟寺水电站2号主变压器油质单氢超标原因分析及处理方法

弥新虎

摘 要：电力变压器运行中油质单氢超标，是电力变压器运行与试验中常见的设备缺陷之一。本文介绍了麒麟寺水电站110kV 2号主变压器运行中油质单氢超标的原因分析与处理过程，阐述了变压器油质单氢超标的原因分析与处理方法。

关键词：变压器；单氢超标；原因分析；处理方法

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）18-0165-01

1 概述

大唐麒麟寺水电站位于甘肃省文县碧口镇，是白龙江流域干流梯级开发中的第三座水电站，装机容量3×37MW，多年平均发电量4.447亿千瓦时。工程于2004年开工，2008年12月首台机组投产发电，2008年底三台机组全部投产发电。

麒麟寺电站2号主变压器系新疆特变电工有限公司2008年生产，型号为SF10-50000/110，油重11470 kg，冷却方式为油浸风冷式，接线组别为YN1，d11，额定容量50000kVA，额定电压121/10.5kV，额定电流238.57/2749.25A，额定频率50HZ，阻抗电压10.5%，空載电流0.4%，空载损耗30kW，负载损耗180kW。

2 2号主变油质色谱分析跟踪监测情况

（1）2号主变自2008年12月投运至今已经运行3年零6个月，在这期间先后进行了13次绝缘油色谱分析，具体数据记录如表1。（2）2009年6月12日发现2号主变压器4号冷却器散热片漏油，遂即对漏油点进行了带油补焊，补焊后由碧口电厂检修公司取油样进行色谱分析发现单氢为206.90ul/l，超过注意值（150ul/l），总烃9.70ul/l 。（3）2009年11月10日取样化验发现单氢为1985.30ul/l，总烃38.90ul/l。为了排除色谱分析仪和操作人员的误差，故于2009年12月23日取样后送往成都中试所进行分析，分析结果为单氢为318.6ul/l，超过注意值（150ul/l），总烃为16.2ul/l合格。成都中试所建议加强跟踪监视，不影响正常运行。（4）2010年11月18日2号主变C级检修之际，对于油质进行色谱分析化验结果为单氢7279.52ul/l，总烃为602.05ul/l，超标较为严重，经分析怀疑可能与2009年6月12日4号冷却器散热片漏油带油补焊有关系，随后对2号主变绝缘油进行了24小时真空加热脱气。脱气后油质指标趋于好转，基本合格，其中单氢为152.93ul/l，总烃为92.6ul/l，由于当时主变计划停运时间已到，故而不能继续脱气。

3 变压器油单氢超标原因分析

变压器油是石油的一种分镏产物，其主要成分是烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃等化合物。有机绝缘材料的主要成分是纤维素。从化学分子结构可以看出，当油或固体绝缘在电、热等故障作用下产生 H时，必然伴有烃类气体，所以当单氢成分增高时，一般非设备内部故障导致，可能有以下几个方面原因。

（1）变压器内部进水受潮：如果色谱分析发现 H含量超标，而其他成分并没有增加时，可大致判断为变压器油中含有水分。导致水分分解出H有两种可能：一是水分和铁产生化学反应，二是在高电场作用下水本身分子分解。为进一步判别，可做微水分析和击穿电压试验。如果油击穿电压降低，油中含氢量的高低与微水含量呈正比关系，且含氢量的变化滞后于微水含量的变化，可进一步确认为进水导致含氢量增高。在变压器运行中，由于温度的变化，密封件受损，压力释放阀、套管顶部、储油柜和冷却器等部位不严都可能使水分侵入变压器。当设备停运时，要进行严密试验，查找渗漏部位并设法消除。对变压器油进行滤油处理，但设备受潮时固体绝缘材料含水量比油中含水量要大很多倍，它们之间的水分存在相对平衡。真空滤油对于变压器整体的水分影响很小，因此，现场采用的真空滤油法不能持久地降低设备中的含水量。为了确保变压器安全运行，应结合绝缘测试结果对变压器内部固体绝缘进行干燥处理。（2）变压器油箱和冷却器带油补焊、滤油机加热器损坏过热、补充油特征气体含量高等，这些都是可能造成油色谱异常的外部因素。（3）变压器内部使用活性金属材料及某些油漆：变压器中的不锈钢，存在触媒作用，能促进变压器油发生脱氢反应，使油中出现单氢值增高。不锈钢材料能吸附H，如不注意除氢工艺的处理，则会将其所储藏的H带到油中。油箱和储油柜内壁涂刷的清漆干燥程度将影响油中的含氢量。

数据显示，未见水分，油常规化验项目全部合格，排除变压器内部进水受潮的原因，1、3号主变油与2号主变压器类似，同样存在单氢超标，其中3号主变最大值为1862.04ul/l。因此，综合变压器制造、安装、运行、试验等方面分析，变压器绝缘油单氢超标的主要原因是：变压器内部使用活性金属材料及某些油漆，促进变压器油发生脱氢反应，使运行中的油质出现氢值增高。

4 处理方法

2001年11月18日色谱分析发现2号主变油质单氢为7279.52ul/l，总烃为602.05ul/l严重超标，为了防止由于单氢含量过高对变压器产生危害，随后对2号主变进行了24小时真空加热脱气。脱气后单氢为152.93ul/l，总烃为92.6ul/l，指标基本恢复正常。

在随后的定期取样分析中，虽然油中单氢略为超过注意值（150ul/l），但没有明显的越变，同时我厂运行人员加强了对于变压器的监视检查，化学监督人员缩短了绝缘油色谱分析周期，加强了跟踪检测。事实表明，目前我厂主变压器绝缘油单氢趋于稳定，变压器运行正常。

5 结语

电力变压器运行中单氢超标原因较多，应综合变压器制造、安装、运行、试验等方面进行技术分析，并与同一制造厂家的同类产品进行比较分析。当活性金属材料及某些油漆促进变压器油发生脱氢反应停止之后，油中单氢值增高随之停止，油中单氢趋于稳定，然后对变压器进行真空加热脱气，使油中单氢符合规程要求。我厂将持续进行跟踪分析，确保变压器安全运行。

参考文献

[1]DL/T596-1996，电力设备预防性试验规程[S].

[2]GB2536-90，变压器油[S].

[3]GB/T7595-2000运行中变压器油质量标准[S].endprint