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摘要：新投运淮安500kV某变电站220kV某变电站4W08流变，出现油中特征气体氢气含量超过注意值，在未经过任何处理氢气含量逐步出现下降的现象，本文对这一现象进行了阐述与分析，对相关专业人员有一定的借鉴作用。
关键词：500kV某变电站220kV某变电站4W08流变；油中氢气；异常分析
1 基本情况
2020年9月22日，淮安500kV某变电站220kV某变电站4W08流变停电检修期间，油色谱检测发现4W08流变氢气含量：A相111μL/L，B相549μL/L，C相1499μL/L，超过变电五通检测管理规定中不大于150μL/L的要求，与2019年11月14日的数据：A相57μL/L，B相256μL/L，C相789μL/L相比明显增长，其他特征气体含量未发现异常，具体油色谱数据汇总如下：
表1 220kV某变电站4W08流变色谱检测数据（单位：μL/L）
流变厂家：某电气有限公司，型号：IOSK-245，出厂日期：2010年9月，投运日期：2011年3月，上次检修日期：2019年11月14日。根据油色谱检测结果，初步判断流变内部可能存在缺陷，油色谱异常原因待返厂进一步检查分析。
2、返厂试验情况
为查明氢气含量增长的原因，某变电站返厂4台IOSK245流变进行检查，分别为4W08流变A、B、C相及一台备用相，编号依次为：900286、900285、900298、900284。
2.1 返厂后油试验
返厂后，对四台流变取油样分析，结果如表2所示。
表2 返厂后色谱检测数据（单位：μL/L）
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返厂后流变油中氢气A相163.97μL/L，B相382.48μL/L，C相1316.9μL/L，与返厂前检测结果基本吻合，B相、C相流变油中氢气含量有所下降。
2.2 高压诊断试验
对3台流变（编号：900286，900285，900298）进行高压电气性能试验，并对编号900298流变进行了±15次全波雷电冲击试验。具体试验项目如下：
一次绕组短时工频耐受电压。试验电压460kV，1min。
局部放电。测量电压：175kV，252kV。
高压介损和电容量。分别测量流变整体、头部、直线段部分介损和电容量测量，测量电压：10kV，73 kV，146 kV。
对编号900298流变进行了±15次全波雷电冲击试验。试验电压为1050kV。诊断试验结果未见异常。
2.3 C相冲击后油试验
流变C相（编号900298）完成冲击试验后，取其上、下部油样进行油色谱、微水、介损和耐压试验，冲击试验后流变C相油色谱结果无异常变化（氢气、甲烷、总烃、一氧化碳及二氧化碳等均没有明显增长），无乙炔，油微水、油介损和油耐压符合要求。上述3台流变（编号：900286，900285，900298）的高压电气试验结果无异常。编号为900298流变通过±15次全波雷电冲击试验，冲击试验前后介损和电容量、局放无异常变化，冲击后的油样检测结果未见明显变化。
3、解体情况
3.1 倒立油浸式电流互感器基本结构
IOSK-245型倒立油浸式电流互感器基本结构如图1所示，由金属膨胀器、一次接线端子、储油柜、瓷套、器身、底座、放油阀、变压器油等部分组成。二次线圈置于二次屏蔽罩壳内，二次引线通过和屏蔽罩壳连接的二次引线管引至底部的接线盒内，一次导体从二次屏蔽罩壳中心穿过；电容型主绝缘包在二次屏蔽罩壳及二次引线管上，直线段部分最外层电容屏与头部高压屏通过铝箔连接，头部高压屏通过四根等电位线与储油柜连接实现等电位，直线段部分最内层电屏接地；储油柜上端设有金属膨胀器用于补偿油位体积变化。
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图1 倒立式电流互感器结构示意图
倒立油浸式电流互感器具有以下特点：头部绝缘采用手工包扎方式，直线段采用机器包扎；现场电容量、介损测量只能反映直线段部分状态，无法反应头部绝缘问题；油量少，严重渗漏或多次取油易造成低油位或内部负压，影响其绝缘性能，极端时可致主绝缘露空而击穿；油色谱数据超标缺陷因取油受限难以跟踪互感器状态，影响互感器运行安全。
3.2解体检查
对油中氢气含量较高且进行过冲击试验的编号900298流变进行解体检查。
1）外观检查
膨胀器膨胀盒检查未见异常。
2）一次导杆检查
一次导电杆检查未见异常。
3）密封检查
流变膨胀器密封、一次导杆与储油柜密封均完好无损，无渗漏现象，产品表面清洁无油迹。
4）解体吊芯
器身绝缘外观完好无缺陷。头部绝缘P1侧三点钟方向均存在较为一处较为明显的褶皱。
5）直线段绝缘、二次屏蔽罩未见异常。
4原因分析
4.1产品出厂时油中含气量未做控制。虽然国网已对流变出厂时绝缘油含气量不做要求，但多年运行经验表明：油中含气量较高时，在寒冷天气下经历负压运行工况，会导致油中析出气泡在油隙中积聚。运行电压下，油隙长时间承受较高的场强作用，气体的介电常数小，耐压强度低于油和纸绝缘材料，气隙中首先发生低能量放电产生氢气。
4.2流变膨胀器厂内未做除氢处理。流变的膨胀器为不锈钢制成，不
锈钢材料在加工和焊接过程中会吸附氢，如果在设备组装时氢气清除不彻底，就会将氢气带入互感器油中。该批流变的不锈钢膨胀器未在厂内进行彻底脱氢处理，投入运行后吸附的氢气与互感器油接触，随着运行时间增加逐渐释放、扩散到油中，造成油样中氢气含量明显增长。
5运维建议
5.1建议厂家将返厂的电流互感器取油样送检，检测油中含气量，并利用返厂的其他几只电流互感器对产氢原因开展进一步分析。可通过更换脱氢膨胀器，定期取油样检测，对比色谱中氢气含量等方法明确该批电流互感器油中氢气含量异常原因。
5.2建议厂内控制产品出厂标准。增加绝缘油含气量检测装置，对产品绝缘油中含气量进行控制；加强互感器内不锈钢膨胀器供应商的工艺管控，确保外购不锈钢膨胀器进行严格脱氢处理。
5.3建议定期开展该批电流互感器油位、温度分布情况检查，做好记录并进行对比，尤其是寒冷、高温天气下油位，分析互感器油位长时间阶段内的变化情况，及时发现异常。
结束语
通过对淮安500kV某变电站220kV某变电站4W08流变进行分析，对异常情况采取了一定的解决措施，从而保证数据的准确性。
参考文献：
[1]谭华安，刘春涛，黄学民，齐向东，罗新.一起换流变压器绝缘油氢气异常分析[J].四川电力技术，2020，43（2）：77-79.