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 針對某電廠出現的變壓器中絕緣油氫含量超過注意值的現象進行了原因分析，找出了氫含量超標的原因，并提出了相應的措施及對策。 　　
1 故障概述
某發(fā)電廠#3、4號主變壓器為：15.7/220KV。30B為：110/6KV。#3主變壓器投運日期：2002年11月19日；#4主變投運日期是2003年1月。#3、4主變?yōu)镾FD9-24000/220型變壓器，額定容量為：24000KVA，油重量為：33.4噸。30B是#3、4主變的高備變。投運日期是2002年11月，由特變電工制造。油號為：DB-25（克拉瑪依煉油廠）總油重：16620KG。電壓等級：110/6KV，相數：3相，冷卻方式：ODAF。自投入運行以來，一年一次色譜分析及其簡化試驗，電氣檢修還做了相應的電氣試驗。2010年初30B色譜分析中發(fā)現氫含量有逐漸上升趨勢，直至6月氫含量增高超標。化驗人員就采取了跟蹤監(jiān)督的措施。
2 問題提出
根據上述現象，如果絕緣油中含氣量高，由其是氫含量超標，將加速絕緣油老化，使得絕緣材料使用壽命減少一半，起不到很好的散熱、冷卻的效果。及早發(fā)現設備內部是否有局部放電，如有局部放電會引起絕緣破壞，甚至造成事故。結合我廠出現的問題，對30B絕緣油中溶解氣體進行跟蹤分析，其色譜分析結果，同時做30B絕緣油的常規(guī)試驗。
3 故障分析
3.1可能存在原因分析
1）變壓器在故障下產生的氣體在其內部會有一個傳質過程。故障點產生的氣泡會因浮力而上升，上升的過程中與附近油中已溶解的氣體發(fā)生交換。氣體溶解在油中，由于油的對流、擴散將氣體分子傳遞給變壓器油的各部分，熱解氣體溶解在油中的多少決定于氣泡的大小，運動的快慢。氣泡的運動與交換可以幫助我們了解故障的性質和發(fā)展趨勢；
2）當熱解氣體達到飽和時，不向外逸散，在壓力、溫度的條件下飽和油內析出的氣體形成了氣泡。在變壓器運行時，受到油的運動、機械雜質振蕩，電場的影響使氣體在油中溶解度減小而析出氣泡。如果把這一點考慮進去比較符合實際情況；
3）變壓器油中的氣體是根據氣相色譜儀進行檢測的一種分析方法，能及早地發(fā)現充油電氣設備內部存在潛伏性故障；
4）變壓器設備產氣的故障分為過熱和放電。
過熱包括低溫過熱、中溫過熱、高溫過熱。放電包含高能量放電：又稱電弧放電。特征氣體是乙炔和氫。低能量放電：又稱火花放電，是一種間歇性放電故障。特征氣體是乙炔和氫，總烴一般不高。局部放電：指液體和固體絕緣材料內部形成的一種放電現象。簡稱氣泡放電。特征氣體是氫組分最多；
5）檢測變壓器油中溶解氣體能檢測出哪些氣體超標，診斷變壓器內部隱藏的故障。故障下產生的氣體有一定的累計性。充油電氣設備潛伏性故障所產生的可燃性氣體溶解于油中，隨著故障的持續(xù)，氣體不斷的產生、積累，最后析出氣泡。所以油中故障點積累到一定程度是診斷變壓器故障存在和發(fā)展趨勢的一個依據；
6）當變壓器內部產生故障有氣體析出時產生氣體的速度要引起注意。正常情況下充油的電氣設備在熱和電場的作用下也會產生一些氣體，但產氣速率緩慢，設備運行時間不長，脫氣后，油中含氣量很低時不需要用產氣速率來判斷，以免產生誤差。當設備內部存在故障時，運行中的變壓器產生氣體的速度加快；
7）對于充油的電氣設備中溶解氣體主要來源于空氣的溶解，正常運行下產生的氣體。故障運行下產生的氣體。凡是變壓器油枕用金屬膨脹器（內部為不銹鋼）容易與油反應，產生氫氣超標的現象較高。絕緣材料在不同溫度、能量的作用下也會產生氣體。
3.2故障判斷
1）據表分析，只有氫含量超標，其它組分穩(wěn)定，不具備過熱和放電的條件。設備內部進水受潮或者固體絕緣中含有水分在電場的作用下都可產生大量的氫氣。表1中可以看出隨時間的增長氫含量下降，說明變壓器內部無水分產生。表2中的常規(guī)試驗各項指標合格表明：絕緣油中水分合格。也無雜質。而且相應的電氣試驗均合格，表明此絕緣油的物理性質和化學性質沒有變，油質本身是合格的；
2）結合以上實驗的分析情況，用戶積極與特變電工聯系，基本判斷變壓器內部無故障，產氫原因不是變壓器內部故障導致，而是因為變壓器內部絕緣紙材質原因及氣泡放電所致，隨氣泡量的減少，產氫量會趨于穩(wěn)定。
4 結論
通過我們對高備變跟蹤監(jiān)督及分析處理，目前30B氫氣含量穩(wěn)定控制在160ul/l左右，截至目前為止無增長趨勢。通過跟蹤監(jiān)督及分析也使得我們增加了處理類似問題的經驗。確保了某發(fā)電廠變壓器安全穩(wěn)定運行。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司   信息來源：www.sodiannao.com