关于长山头泵站110kv变压器油中氢气含量异常的分析与处理

李树祥

（固海扬水管理处）

摘 要：介绍了变压器油中氢气含量升高对变压器运行造成的危害，对变压器油中氢气含量超标及氢气产生的原因进行分析，提出了一旦发生氢气含量异常，应对变压器油进行跟踪试验，并采取真空脱气和真空注油等相关措施的思想。

关键词：变压器：变压器油：氢气含量

引言

变压器无论是热故障还是电故障，都会导致绝缘介质裂解产生一些特征气体。由于碳氢键之间的链能低，在绝缘介质的分解过程中，一般先生成氢气，因此氢气是各种故障气体的主要成分之一。

为了减少变压器故障的发生，提高电力系统运行的稳定性，开展变压器潜伏性故障的早期预防，准确确定故障点及故障发展趋势的研究是非常重要的。事实上，当油浸式变压器中产生局部过热，局部放电或电弧放电时，其中的变压器油、绝缘材料等可能被分解成气体，气体中含有CH4、C2H6、C2H4、C2H2等烃类及氢气，一氧化碳，二氧化碳等其他气体，这些气体大都溶解在变压器油中。目前，在我单位使用的油浸式变压器故障诊断中，普遍采用色谱分析法分析油中溶解气体，以便尽早地发现变压器油中存在溶解气体并采取措施，这是监督和保障变压器安全运行的一个重要手段。

一、问题的出现

在2016年秋季大修任务中，在对长山头泵站110kv变电所1# 2#主变进行定期的预防性试验时候，发现该变电所的两台主变都存在氢超标的现象，其中一号主变的氢气含量达到 374.9u L/L ，二号主变的氢气含量达到377.9uL/L，已经超出DL/T596—2006《电力设备预防性试验规程》中规定的注意值150。其他的气体含量还在正常的范围内。符合正常规律。其中色谱分析如表1所示：

表1 单位（ul/l）

设备

项目 1#主變 2#主变

氢气 374.92 377.99

甲烷 30.18 27.95

乙烷 12.08 5.12

乙烯 5.71 2.98

乙炔 1.40 0.00

总烃 49.36 36.05

一氧化碳 875.47 901.22

二氧化碳 470.76 391.66

二、故障判断方法

针对该泵站出现的这种问题，经过现场讨论，从以下几个方面进行故障分析：

1、对该站的日常运行维护的记录进行检查，发现从该站投运以来，并没有发现该站的两台变压器出现任何故障，上层油温都显示正常，声音正常。各类电压表。电流表记录都在合理的范围之内。并没有出现变压器动作。

2、对该站的继电保护装置进行校验，发现该站的继电保护装置动作灵敏，可靠，并没有出现拒动的可能。

3、对该站的两台主变再次进行电气预防试验，发现该站的两台主变的电气试验均在允许的范围之内。

三、故障处理

在以上的试验均在合格范围内，氢气含量超标，为了不影响变压器的正常运行，对该站的变压器进行真空加热滤油，并多次循环。在滤油结束后对着两台变压器油进行跟踪分析。色谱分析数据如表2：

表2 单位（ul/l）

设备

项目 1#主变 2#主变

氢气 0.00 0.00

甲烷 4.27 1.55

乙烷 0.85 0.42

乙烯 0.52 0.23

乙炔 0.00 0.00

总烃 5.64 2.20

一氧化碳 80.79 14.79

二氧化碳 0.00 0.00

四、结论

1）据表分析，只有氢含量超标，其它组分稳定，不具备过热和放电的条件。设备内部进水受潮或者固体绝缘中含有水分在电场的作用下都可产生大量的氢气。表2中可以看出经过滤油氢含量下降，说明变压器内部无水分产生。常规试验各项指标合格表明：绝缘油中水分合格。也无杂质。而且相应的电气试验均合格，表明此绝缘油的物理性质和化学性质没有变，油质本身是合格的。

2）结合以上实验的分析情况，基本判断变压器内部无故障，产氢原因不是变压器内部故障导致，而是因为变压器内部绝缘纸材质原因及气泡放电所致，随气泡量的减少，产氢量会趋于稳定。

五、结束语

通过对该站的变压器进行监督及分析处理，使得我们增加了处理类似问题的经验。确保了整个系统变压器安全稳定运行。