何桂贤
（广西电网有限责任公司梧州供电局 543002）
摘要：变压器油也被称为绝缘油，在变压器和断路器设备中应用广泛，具有良好的物理热工性能，目前，已成为变电器和断路器设备中应用最为广泛的绝缘体，更是最优良的冷却介质。变压器油充入到电气设备中后，变压器油的质量会对电气设备的安全性产生直接的影响。本文主要从变压器油中溶解气体含量的试验的意义出发，具体阐述了变压器油中溶解气体的来源和试验，并提出了相关建议，希望对变压器油中溶解气体含量的试验有所帮助。
关键词：变压器油；溶解；气体含量
变压器油直接影响着电气设备的稳定安全运行，也会影响到电气设备的使用寿命，因此，为了保证电气设备和电网的安全运行，对变压器油的质量进行严格的监控和检验至关重要，相关人员要重视变压器油检验工作，为电网安全运行提供安全燃料。
变压器油中溶解气体含量的试验的意义
变压器油中溶解气体含量的试验是对变压器油进行质量监控的重要手段，是用户放心广泛采用的基础。对变压器油中溶解气体含量进行试验能够了解变压器油中气体的具体组成成分和含量，可以及时发现变压器运行过程中出现的问题，包括局部过热现象和低能量放电问题，能够对变压器故障的性质和故障严重性进行有效判断。
变压器油中溶解气体的来源
变压器油新油投入运行之间会存在一些气体，如H2、C2H2等，主要来源于以下途径。
大气
生产、运输变压器油的过程中会与大气发生接触，同时对大气具有一定的吸收作用，变压器油中的溶解气体包括N2和O2。
基础油精炼过程
对变压器油基础油进行精炼时，会形成少量的气体，其中C02和CH4等低分子烃类是主要气体成分，在脱气过程中没有做好完全去除。
固体绝缘材料分解
固体绝缘材料包括志、木块和层压板等，这些固体绝缘材料分子中包含有许多无水右旋糖环、弱C-O键、葡萄糖绀键，变压器油中碳氢键的热稳定性强于这些成分，无水右旋糖环、弱C-O键、葡萄糖绀键能够在低温环境下重新进行化合。聚合物裂解需要高于105摄氏度的高温环境下进行，完全裂解和碳化温度要超过300摄氏度，裂解过程中会生成水，同时伴随着大量的一氧化和二氧化碳，还会生成少量的烃类和呋喃化合物。
其他
其他情况包括进水后受潮，与铁物质发生化学作用生成了H2；铁心层间过热，导致油膜裂解，进而产生H2；对不锈钢部件进行加工和焊接时，吸附大量的氢，并释放到油中；在有氧环境中，不锈钢催化油漆生成大量的H2；设备在安装过程中，热油循环时会产生大量的CO2和CH2。
变压器油中溶解气体含量的试验
试验油样，见表1，
表1.试验变压器油
试验仪器
试验仪器包括安捷伦6280气相色谱分析仪、恒温烘箱和真空全脱气装置。采用《绝缘油中溶解气他组分含量的气相色谱测定法》对气体含量进行测定。
试验内容
1、变压器油储存试验
首先，将变压器油试验样品进行密封后放入到仓库中储存，仓库温蒂应为室温。其次，储存0天、一年和二年后，使用采样器从储存桶中采样，应分别从上、中、下三个部分进行分别采样，使用1000ml的广口瓶装采集到的样品，将瓶盖盖好。再次，将储存桶封号，继续进行密封储存。最后，测定采集样品溶解气体的含量。
油色谱分析试验
开启色谱分析仪前，首先将氮气钢瓶总阀门开启，以免烧坏钨丝，压力参数调为：空气和氢气均为0.14Mpa、氮气0.32Mpa，将变压器油样品注射到分析仪中后打开红色开关，对氮气旋转按钮进行调节，设定值参考3.7、2.5，然后对氢气、空气旋转按钮进行调节，设定值参考：点火值6.0、6.5，点火后值5.5、6.5。柱箱温度设置为50℃，检测温度设为250摄氏度，当温度达到设定之后，若检测器烫手则开始点火，打开绿色开关进行检查信号，去5mL氮气注射到变压器油中，放入振荡箱内振荡20分钟，静止10分钟，取1mL油注入进样器，按下绿色开关进行测试。
若进样后无法采集到数据，则需检查色谱仪与计算机的连接点接触是否良好，用带绝缘套螺丝刀轻轻触碰几下信号线，观察输出图谱有无波动，若有则说明信号正常；此外还需检查注射器是否发生堵塞或漏气，检测器的石墨垫圈是否达到紧固标准；检测色谱柱是否存在漏气或断裂问题，确保检测器出口通畅。
变压器油中溶解气体含量的试验结果
储存时间会对变压器油溶解气体的含量产生一定的影响，具体表现为：储存时间越长，二氧化碳含量增加，其他溶解气体变化微小。油样中存在少量的CH4和C2H4气体，是在基础油精炼过程中形成的；试验中未检测出H2和C2H2，也就说说在储存过程中，变压器油新油不会有H2和C2H2产生。
温度会对变压器油溶解气体含量产生一定的影响，随着储存温度的升高，变压器油中溶解的气体含量会降低，CH4、C2H6、CO2和C2H4气体都有所降低，但是，在加热条件下，变压器油没有H2和C2H2的产生。
变压器材料也会对变压器油溶解气体的含量产生一定的影响，绝缘纸板是产生CO2最多的材料，高达10ml/L，层压木排第二, 为1.47477ml/L，可见介质加入量是影响变压器油中溶解其他含量的主要因素。且与环烷基相比，中间基变压器油数据更好，说明中间基氧化安定性更强。
结束语
总而言之，变压器油中溶解气体产生原因十分复杂，变压器油质量判断无法以某种气体的出现作为依据，在电气设备运行过程中，对变压器油进行质量检测要依照相关标准进行，对变压器油中气体的组分含量要进行密切管制，尤其要注意变压器油中的H2和C2H2的含量是否会超出注意值，同时也应保证特征气体比值的合理性，对特征气体产生的原因进行综合分析，找出潜在的故障并及时解决。
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论文作者:何桂贤
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签：变压器论文; 气体论文; 含量论文; 色谱论文; 过程中论文; 氮气论文; 电气设备论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;