国网新疆电力公司检修公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：目前在电力行业中，油浸式变压器得到了较为广泛的应用，但是在实际运行中，由于各种主客观因素的影响比如变压器的制造质量、调试安装以及运行环境劣化等因素，容易导致变压器出现高低温过热以及放电的故障，引起变压器氢气超标。本文结合自己的实际工作经验在相关数据对油浸式变压器氢气超标原因分析及处理措施进行深入研究分析，对处理变压器氢气超标故障有一定的实际意义，以供同仁参考。
关键词：油浸式变压器；氢气超标；原因分析；处理措施
在实际工作中为了有效保证电力系统的安全运行，降低变压器发生故障的频率，积极开展对变压器潜伏性故障的早期预报以及准确判定故障程度是非常重要的。一般的油浸式变压器在长期运行后会产生局部过热、以及放电，这样一来其中的变压器油以及绝缘材料就有可能被分解成含有CH4、C2H2等烃类气体，而这些气体的出现会导致变压器油中氢气含量超标，而一旦发生氢含量超标，必然会加速变压器绝缘油的老化速度，大大的降低绝缘材料的使用寿命，严重影响变压器的散热以及冷却效果，这样会引起绝缘破坏，造成安全事故。因此要对设备进行定期的检查，要能够及早的发现设备是否出现局部放电的情况。
一、氢气超标对变压器的危害
氢气中湿度大、水分大，使气体密度增大，增加了发电机通风损耗，降低了发电机的运行效率。在实际工作中氢气含量超标会严重影响变压器的正常运行，易造成变压器出现短路的 事故。因为当空气含量中氢气含量越大，水分就会越大，这样大大的降低了气体的介电强度使电子绕组受潮，降低绝缘电阻，这样就会降低变压器绝缘表面放电的电压数值，出现变压器闪络以及绝缘击穿的事故。
氢气含量超标易还会造成变压器发电机的转子护环产生应力腐蚀。变压器的氢气会对变压器接触的金属表面产生强力的腐蚀，从而使护环产生裂纹，导致变压器绝缘瓦发生松动，绝缘瓦同护环端部转子线圈摩擦，引起转子线圈接地或短路。总之，变压器氢气超标会大大的影响变压器的运行效率。
二、氢气超标原因分析
1、绝缘材料发生热分解
变压器在投入使用后，由于各种因素的影响它的特征气体的含量会有一定的变化。一般情况下，在电场以及热作用下，油中水分绝缘材料发生热分解使得变压器的整体气体含量发生相应的变化。在实际工作中，一旦出现特征气体含量超过规定要求，即H2的含量高于150μL/L、总烃含量远远的高于150μL/L以及C2H2的含量又超出5μL/L，要格外的注意，此时的数据就表明H2含量已经远远超标大于相关标准的含量要求。在实际工作中，氢气在油浸式变压器中的含量要符合《电力设备预防性试验规程》以及《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中的有关规定。
2、变压器高压套管盒内绝缘件受潮
变压器高压套管盒内绝缘件受潮可能有多种原因。主要有工作人员在补氢气时不小心带入了水分、氢冷器以及定冷水系统发生漏水而进入变压器发电机、发电机内密封瓦处发生窜油从而带入水蒸气、补充不合格的氢气以及氢气干燥器的异常的使用。一旦发生变压器的设备内部进水受潮以及固体绝缘中渗入水分，这样在电场的共同的作用下就会产生超标的氢气。此外，绝缘材料含有的气泡在高电压强电场作用下能引起 电晕而发生局部放电，从而产生H2；另外，在高电场强度作用下，水和铁的化学反应也能产生大量的H2，使H2在总烃含量中所占比重大。主绝缘受潮后，不但电导损耗增大，同时还会产生夹层极化，因而介质损耗大大增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、变压器油出现电裂解
变压器油在变压器运行过程中，有时会发生短路或内部放电的故障，这样就会引起变压器油箱内的变压器油发生电裂解的化学反应，一般的变压器设备产气的故障可以分为过热以及放电两种：过热主要是指低温过热、中温过热以及高温过热；放电主要是指高能量放电，又称电弧放电，而此时的特征气体是乙炔和氢，低能量放电是一种间歇性放电故障，特征气体是乙炔和氢，总烃一般不高。此外局部放电是指液体和固体绝缘材料内部形成的一种放电现象，以上情况都会导致变压器油中出现甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳以及二氧化碳等气体。在实际工作中，变压器轻度局部的放电会引起乙炔，如果出现了氢气，那说明，变压器出现较为严重的故障。
4、磁屏蔽绝缘脱落后影响
在实际工作中，变压器运行正常时，高、中压线组的漏磁通主要有三条情况：一是经高 中压绕组—磁屏蔽板闭合；二是经高中压绕组 —油箱—高中压绕组闭合；三是经高中压绕组 —油箱—磁屏蔽板—高中压绕组闭合，并在箱壳和磁屏蔽板中感应电势；而运行中一旦出现磁屏蔽板的绝缘脱落，就会引起磁屏蔽形成一点或多点接地，从而导致感应电流闭合回路，导致发热，形成间隙放电或火花放电，产生过量的氢气。
三、解决措施
1、预防变压器绝缘件受潮
坚持定期的对密封油系统进行放水，保证密封油中水分合格。在润滑油系统中安装油净化装置，保证油中水分小于100mg/L。此外，还可以将氢气干燥器以及密封油真空泵投入到变压器的运行中，工作人员要进行实时监督，保证密封油、定冷水以及大机油质的质量，加强油系统的放水检查，制氢站应加强排污，提高氢站出氢品质，检查氢站干燥器出口氢气品质。将变压器进行彻底的真空干燥处理，简单地使用真空滤油机进行脱气往往不能处理该缺陷。
2、涂刷绝缘漆
为了保证变压器的正常运行，要对变压器内部裸露的金属表面涂刷绝缘漆，尤其是铜、铁以及不锈钢材料等，这样能够有效的防止金属表面与变压器油中水分发生反应或作为催化剂加速变压器油的氢化裂解。在这里值得注意的是，首先要对金属材料的所有表面绝缘漆进行彻底固化，这样才能进油箱并注油，决不允许变压器器身干燥出炉后再对外身进行补漆。
3、油中气体的脱气
检修前如果绝缘油中含有一定数量的氢气、乙 炔等有害气体，也会导致变压器的氢气超标。因此，进油之前要采用真空脱气法对绝缘油进行脱气处理。
4、变压器分接开关的处理
将变压器操动杆的接头与分接开关相联，保持杆接头的宽槽与开关接头的梢钉大头的方向一致，然后轻轻插上。在插好操动杆后，逆时针方向转动，整个机构直至扭转不动，当止动钉靠紧凸轮时，说明开关已正确定位。确保分接开关定位好后，还要仔细检查触头与静触柱之间的压力。
结束语
油浸式变压器中氢气超标容易引起发电机发生线路短路的事故，严重影响工作的效率。氢气中的水分大大的降低了气体的介电强度以及绝缘电阻，这样就会引起重大的安全事故。因此工作人员要高度重视油浸式变压器中的氢气含量，认真遵循设备安装说明以及相关的检修标准，要充分的考虑作业环境、气候变化等因素对变压器中氢气的影响，发生氢气超标也要有应对的措施，把握好变压器运行的每一环节，及时监测变压器中氢气的湿度，消除影响发电机安全运行的隐患，保证变压器能够有效可靠以及安全的运行。
参考文献：
[1] DL/T 722-2000.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].2000
[2] 江淘莎，李剑，陈伟根，孙才新，赵涛.油浸式变压器绕组热点温度计算的热路模型[J].高电压技术.2009（07）
[3] 程鹏，佟来生，吴广宁，唐平.大型变压器油中溶解气体在线监测技术进展[J].电力自动化设备.2004（11）
论文作者:杨乐1,蒋向荣2
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/28
标签：变压器论文; 氢气论文; 气体论文; 含量论文; 发生论文; 绕组论文; 就会论文; 《基层建设》2015年15期供稿论文;