陈丽媛
广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州，516001
摘要：在变压器油样检测中，若绝缘油的含气量超过规定标准，并不断上升，且设备运行时出现显著的油位指标差异，无法顺畅呼吸，就需及时采取措施对故障问题进行修理。通过结合现场实际情况，利用在线监测设备探寻变压器潜在问题，可缩短故障处理时间，提高处理工作效率，使设备能尽快恢复使用。
关键词：变压器;绝缘油;含气量;超标处理;
引言
变压器油中含气量指的是溶解在绝缘油中的气体总量，包括：N2、O2、CO、CO2、H2及烃类气体，用体积百分数表示。含气量超标将会降低油耐压，加速油老化，严重时可能导致气泡放电，甚至绝缘击穿。因此，它是变压器油是否合格的重要参数之一，必须严格限制变压器油中的气体含量。此外，含气量也被广泛用于检修质量、设备密封性、内部故障的判断。通常情况下，变压器在安装或检修过程中工艺控制得当，内部一般不会有空气残留，运行中的变压器含气量超标原因通常为密封不良或内部存在发热、放电等潜伏性故障。
1含气量超标产生的不良影响
在变压器设备中，绝缘油属于主要绝缘材料之一。对于大容量变压器来说，含气量对设备绝缘性能具有直接影响。当含量小于３％时，气体析出时不会产生较大危险，但若超过这一指标，则会产生以下不良影响。（１）加速绝缘老化。受温度因素影响，绝缘油与空气中的氧气发生接触，可能产生热氧老化问题。除产生水之外，还会形成酸与油泥等物质，在绕组与铁芯的外表沉积油泥，影响冷却效果的提升，加速绝缘老化，影响设备的绝缘性。（２）降低绝缘强度。油中气体具有溶解保护临界值，通常２５℃左右的大气压与１０．８％体积的空气接触后会产生有机溶解。当绕组表面出现许多小气泡，并逐渐扩大、向上方浮动时，通过高电场区域很可能产生局部放电情况。同时，局部放电时也会产生二次气泡，影响绝缘性能，甚至出现闪络。（３）易导致气体继电器动作。含气量数值过高时，温度与压力指标将发生改变，迅速产生气体，直接造成继电器发出报警，导致断路器跳闸。由此可见，为了确保变压器稳定运行，应严格控制含气量指标，有效抑制超标危害发生。
2常见原因分析
2.1安装或检修过程内部残留空气
变压器在安装或检修过程中，如抽真空、真空注油、热油循环和静置排气等环节工艺控制不到位，可能导致变压器内部残留少量空气。在变压器运行过程中，残留空气不断溶解到油中，致使油中含气量超标。该台变压器自投运以来未开展涉及注排油的检修工作，在较长一段时间内油中含气量一直处于较低水平。因此，排除变压器安装或检修导致内部残留空气。
2.2连通阀检查
连通阀两端分别连接胶囊内侧和储油柜内侧，主要用作胶囊与储油柜整体抽真空。变压器运行时若连通阀存在渗漏，则胶囊内的空气可进入储油柜，进而造成变压器含气量超标。现场拆下连通阀检漏，发现连通阀无法关严，存在漏气现象。连通阀为黄铜球阀，关闭阀门，装气压表后充气至正压30kPa；将阀体浸入油中，阀腔出现大量气泡，气压表读数直线下降至零。
2.3变压器内部存在发热或放电等潜伏性故障
当变压器内部因接触不良、悬浮电位等原因导致局部发热或放电等潜伏性故障时，变压器油或绝缘材料将会裂解产生H2、CH4、C2H6、CO等特征气体，这些气体溶解到油中，可能导致油中含气量超标。但由表2可知，该台变压器油中各类溶解气体及总烃含量均在合格范围内，且与历史数据相比含量稳定。因此，可以排除变压器内部存在潜伏性故障。
2.4胶囊检查
胶囊充气至正压20kPa，打开储油柜顶部排气塞，有大量气体排出，同时胶囊压力直线下降，初步判定胶囊已破损。拆除旧胶囊，平摊至地面后进行外观检查确认胶囊破损：胶囊外表面存在3处明显裂纹，均处于胶囊上表面，其中2处已贯穿，长度分别为20mm、15mm；1处未贯穿，为10mm。
2.5油箱密封性检查
在设备停运后，将吸湿器拆卸下来，关闭阀门，通过呼吸器联管向油枕中逐渐注入高纯氮气，气体压力值为０．０２５ＭＰａ，静置２ｈ后发现压力值逐渐降低。对设备中的油箱、冷却器、瓦斯及相关管路进行全面检查，均未发现渗漏情况，可见并非从油箱本体中进入空气。此时，应在设备工作时产生负压的位置进行检验，如细连管、潜油泵等。发现第一组与第五组油泵入口法兰位置存在少许渗油情况，究其原因可能是新油泵与原本管路法兰接口处配合不当，受低温环境影响，在密封圈位置收缩引发渗油。待潜油泵正式运行时，因内部为负压状态，管路法兰很容易进入空气，当空气顺着管路进入变压器内部时，又会与绝缘油接触后溶解。
3解决方法
3.1现场处理
储油柜胶囊破裂可能导致胶囊进油下沉，并堵住储油柜底部管路，导致呼吸不畅，严重时可能因储油柜无法及时补充本体降低的油位导致低油位跳闸。为消除安全隐患，该组变压器于2020年6月28日晚停电检修，检修人员打开变压器A相储油柜顶盖后发现胶囊未充分展开，且内部积存大量变压器油。进一步检查确认胶囊已破裂，将其取出后测量发现胶囊存在长达1.63m的巨大裂口。随后检修人员对破损的胶囊进行了更换，并对变压器油进行了脱气处理，投运后连续跟踪红外测温和油含气量均数据正常，该故障得到圆满处理。
3.2真空热油循环滤油
（１）滤油脱气处理。变压器油溶解气体性能与油的成分、气体特性等因素相关，同时也与环境气压、湿度相关。在本次研究中，可先采用以往的循环过滤方式，再采用高效真空滤油机，通过滤油机与变压器之间单向循环的方式脱气，如图１所示。在正式脱气前，真空度为６６．６６ＭＰａ，脱气后将内部空气全部抽出，实现真空脱气目标。该项技术不但可促进脱气水平提升，还可充分发挥脱水驱潮的作用。此外，在绝缘油处理中，还应尽量减少与空气接触，避免补充油时渗入空气，使主体处于全密封状态。在循环过滤脱气中，在主体上部寻找恰当的阀门与滤油机管路之间相连，在接头处采用扎箍密封等，以免空气进入。具体措施为：通过多次取样分析，全面检查处理效果，使含气量控制在０．５％内，重新恢复后，便可通过在线监测系统进行追踪。（２）更换旁通阀，通过油箱上进下出的方式设置阀门油流方向连接管与热油循环。将滤油机出口油温设置为（６５±５）℃，循环时间设定为１２０ｈ。在真空箱体中向下喷淋油飞散形成薄膜，在喷洒与流动中扩展油面积。在真空环境下静置２ｈ后，用真空泵将剩余未彻底脱出的水分与气体排出；在脱气时连续抽成真空，促进脱气效率提升，同时，也可减少油流对铁芯绝缘位置的冲击，将流量始终控制在３０００Ｌ／ｈ左右，使脱气与脱水效率得到切实保障。此外，因真空泵具有一定热传导性能，在脱气时的热容量增加，使设备自身得到加热干燥处理。
结束语
在变压器设备中，绝缘油属于主要绝缘材料，会对设备运行产生直接影响。管理者应注重含气量指标的控制，在日常维护中加强对设备本体与密封部位的检查，做好事前预防工作。针对含气量超标情况，应结合实际情况与取样色谱检测结果，合理安排检修方案，使故障问题得到有效解决，促进变压器的高效稳定运行。
参考文献
[1]王一波,李学锋,潘洁,吴杨,李秀广,韩利.变压器绝缘油含气量超标处理方式分析[J].电工技术,2021(05):102-103+106.
[2]年泓昌.500kV变压器绝缘油含气量超标分析与处理[J].电工电气,2020(07):44-46+74.
[3]向宇.变压器绝缘油含气量超标处理分析[J].通信电源技术,2018,35(12):13-14+16.
[4]曹松彦,杨俊,柯于进.变压器油中含气量超标原因分析及对策[J].热力发电,2018,47(08):138-142.