現場(chǎng)︱大型油浸式電力變壓器乙炔含量的探討

電力變壓器是發(fā)電廠(chǎng)和變電所的主要設備之一，而大型電廠(chǎng)的主變和高壓廠(chǎng)變通常采用油浸式電力變壓器，由于其處于電能輸送關(guān)鍵路線(xiàn)上，其運行可靠與否也就密切關(guān)系到電廠(chǎng)運行的經(jīng)濟性。

乙炔是判斷變壓器內部某些放電性故障非常具價(jià)值的特征氣體，其在變壓器油中的含量事關(guān)變壓器的安全運行，而乙炔氣體一旦產(chǎn)生，分析其產(chǎn)生原因和處理故障的周期較長(cháng)、困難較大。

近幾年來(lái)，已發(fā)生多起由于變壓器油中含乙炔導致的重大質(zhì)量事件，對電廠(chǎng)及電網(wǎng)均造成重大影響。本文結合某電廠(chǎng)變壓器油中乙炔含量不同及變化的若干案例，對沈陽(yáng)油浸式變壓器乙炔含量做些探討，闡述了油中溶解氣體色譜分析（DGA）的應用問(wèn)題并探討其優(yōu)化，對真空濾油這一處理措施提出若干建議。 

1 油中乙炔

乙炔是判斷變壓器內部某些放電性故障非常具價(jià)值的特征氣體。這是因為，變壓器絕緣油在正常情況下很少會(huì )分解產(chǎn)生乙炔氣體，絕緣油發(fā)生高溫（800℃～1000℃）熱解才產(chǎn)出乙炔，當溫度降低時(shí)，熱解反應迅速被抑制，低于800℃時(shí)，只產(chǎn)生少量乙炔；

而過(guò)熱通常由于變壓器內局部放電造成，高能量放電（如短路造成的閃絡(luò )、沿面放電或電�。┊a(chǎn)生較多乙炔，低能量放電（如火花放電或電�。┊a(chǎn)生少量乙炔。

1.1 油中乙炔對變壓器運行的影響

油中乙炔，在一般情況下，不會(huì )影響變壓器的安全運行。乙炔氣體與其他特征氣體對變壓器安全運行的影響與空氣相同，主要表現為油中含氣量過(guò)高時(shí)對油的電氣性能會(huì )有一定影響。

但無(wú)論是由何種原因引起，一旦變壓器油中出現了乙炔或氣體濃度超標時(shí)，還是需要特別注意，應提前將其作為一種缺陷看待，開(kāi)始分析查找乙炔產(chǎn)生的原因。 

1.2 油中乙炔含量要求與注意值

DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《導則》）給出了相應的含量要求與注意值標準。在變壓器投運前，要求乙炔含量為0μL/L；運行中變壓器乙炔含量注意值分別為1μL/L（330kV及以上）和5μL/L（220kV及以下）。 

不過(guò)，大量事實(shí)證明，大多數變壓器的油中乙炔含量超過(guò)注意值后仍可繼續運行，可以等待直到有停電窗口時(shí)再進(jìn)行處理；而少數變壓器的油中乙炔含量在遠小于注意值時(shí)卻必須盡快停電排除故障。 

也正因為如此，對運行中變壓器油中乙炔含量，不應在達到《導則》規定注意值時(shí)才追蹤分析，而應當于發(fā)現氣體濃度高于出廠(chǎng)和投運前的限值時(shí)就給予重視并查明原因。

2 DGA與三比值法

變壓器油中溶解氣體色譜分析（以下簡(jiǎn)稱(chēng)DGA），是診斷油浸式變壓器內部故障的較為有效方法之一。

DGA檢測的對象是特征氣體氫氣（H2）、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2），其中4種烴類(lèi)氣體（CH4、C2H6、C2H4、C2H2）含量的總和稱(chēng)為總烴。

這些特征氣體的組成和含量與變壓器內部故障的類(lèi)型及故障嚴重程度密切相關(guān)，取油樣進(jìn)行色譜分析時(shí)不需要停電。

一旦油色譜分析異常，可正確利用特征氣體組分來(lái)判斷故障，而三比值法是判斷故障類(lèi)型的主要方法，可參考下圖1展開(kāi)故障分析判斷和設備檢查。

圖1 油色譜分析異常

但利用三比值法，只有當根據氣體各組分含量的注意值或氣體增長(cháng)率的注意值有理由判斷設備可能存在故障時(shí)，氣體比值才是有效的，并應予計算。而若氣體含量正常，且無(wú)增長(cháng)趨勢的設備，比值則沒(méi)有意義�，F就具體案例進(jìn)行介紹闡述。