（云南电网有限责任公司昆明供电局变电管理一所 云南昆明 650020）
摘要：文中论述了在电力行业中变压器、互感器等注油绝缘设备，在对油品取样化验过程中，取油样的环节往往因油样的存储和运输环节受环境因素影响或因存储不当，易造成油样受潮和有杂质混入，误判油化试验不合的定论，造成停电延误，从而大大降低了电网运行的可靠性。本文通过大量论证分析制作和研发了全密闭式绝缘油取样专用装置的研制，使油品化验结果更易接近真实值，缩短检修时间，能极大的提高工作效率，有利于设备安全稳定运行，避免多次取样，降低取样前后油品受潮可能性。
一、前言
电力行业中变压器、互感器等注油绝缘设备能起到绝缘、冷却、灭弧等目的，在设备运行过程中通过油样的水分含量、酸质、色谱等组份含量的监测，能及早和准确的判断出设备的故障情况和发展趋势，而在取油样的过程中往往因油样的存储和运输环节不当，造成油样受潮和有杂质混入，造成油样不合格，造成设备的误判油化试验不合的定论，重新往返取油样可能试验数据又合格。大部分变电站离试验室都比较远，设备的取出的油样一般都要存放一晚上，而目前现有存放绝缘油配套装置属于开放式取样箱，取样后在特别在长距离运输过程中，受天气气候条件大气潮湿程度影响、运输储存环境影响，易造成油品油质受潮影响绝缘、微水色谱等指标偏离真实值，如遇当天天气恶劣，如雾天，实验结果作为投产的依据时，击穿电压会急剧降低，参数偏离真实值影响油品数据真实性，造成数据误判，造成多次往返取样，造成项目、检修工期延误，设备不能按期投产延时送电，浪费人力物力，且交通风险较大。基于以上考虑，油品油样在存储和运输过程中大气环境中的湿度、水分含量是击穿电压和微水下级的根本原因，经过大量的分析论证，对取样装置、取样桶和遮雨棚进行潮气隔离是一种有效确保样品合格的手段。
二、潮气对环烷基油样击穿电压和微水的影响
1、受外界环境影响
变电站主变、互感器等作为环烷基油绝缘设备大多在室外布置，在雾天空气湿度往往超过75%，极限情况甚至达到99%。昆明供电局所辖变电站地区海拔低至一千米左右，高至3300多米，部分变电站甚至需要穿越海拔接近四千米的高度。路上交通条件恶劣，特别是夏秋冬季，高海拔地区常年处于多雾环境，由于停电时间限制、取样时间限制，基于变电站主变、互感器等大修后油样的耐压、微水为投产的重要依据，现场取样受潮气影响，绝缘油耐压降低。现场人员考虑，油样受潮气影响后的数据无法避免内部影响与外部环境影响。
2、受取样工艺影响
由于传统取样方式取样瓶在取样过程中，从设备中流出的油不可避免地接触到空气当中的潮气；其次，取样瓶与瓶盖同样存在受潮气影响的风险；同时在三次冲洗过程中，加剧了潮气的影响，导致油样的油吸收了更多的水分，导致油样耐压下降，微水升高。
3、受运输和存放条件影响
油瓶在运输过程中，由于箱体密封性的限制，取样箱内气体能与外部气体进行交换，外部潮气易渗透至箱内；同时，受海拔、气压的影响，当油瓶在运输过程中从海拔较低的地方运输至海拔较高的地方时，外界气压和油样箱内的气压进行交换平衡，油瓶外壁和内壁会出现结露现象，从而导致油样在耐压和微水试验时，耐压降低，微水升高。同时，当油瓶从室外进入室内存放地点时，由于室内外存在温度差，取样箱内部的潮气会释放到油样当中，对油样的试验结果造成干扰，导致耐压降低，微水升高。
三、环烷基油取样专用存放装置研发
1、装置概述
本装置采用不锈钢304作为外壳的材料，具有较好的材料延展性。外观轻便，使用方便。上下箱体及中间采用聚丙酸酯橡胶进行气密性隔离。同时本装置在上部和下部分别布置了可调节阀门，用于排潮气、抽真空以及充入氮气。本装置还设置了温度计、湿度计、正负压力表，并以探头的形式布置在箱内，有效保证了整个装置的气密性。本装置设计耐受压力为0.03Mpa，负压耐受强度为-0.02Mpa，经过48小时监测试验无变形漏气现象。
环烷基油取样专用存放装置，它涉及电气工业技术领域，全密闭式取样箱的内部由海绵槽填充，海绵槽上的凹槽可容纳固定四个取样瓶和两个取样针管；全密闭式取样箱的箱盖和箱体合口处分别设有箱盖凸槽和箱体凹槽，外部设有箱锁；全密闭式取样箱的左右侧分别设有自密封充气接头和自密封真空接头，自密封充气接头与氮气瓶通过管道相连接，自密封真空接头与充电式微型真空泵通过管道相连接，氮气瓶口处装有氮气瓶负压力表和氮气瓶正压力表，用于调节所充入的氮气压力；全密闭式取样箱的箱盖上装有外接式真空表和温湿度表，温湿度表通过安装在全密闭式取样箱的箱盖上温湿度传感器探头来检测全密闭式取样箱的内部温湿度。本实用新型便于防止运输过程中和取样瓶和取样针管在存放过程中受大气湿气影响导致油品质量下降，并使油品化验结果更接近真实值。
取样瓶(1)、氮气瓶负压力表(2)、氮气瓶正压力表(3)、氮气瓶(4)、自密封充气接头(5)、箱锁(6)、箱盖凸槽(7)、箱盖(8)、自密封真空接头(9)、充电式微型真空泵(10)、海绵槽(11)、取样针管(12)、箱体(13)、箱体凹槽(14)、外接式真空表(15)、温湿度传感器探头(16)、温湿度表(17)，全密闭式取样箱的内部由海绵槽(11)填充，海绵槽(11)上的凹槽可容纳固定四个取样瓶(1)和两个取样针管(12)；全密闭式取样箱的箱盖(8)和箱体(13)合口处分别设有箱盖凸槽(7)和箱体凹槽(14)，外部设有箱锁(6)；全密闭式取样箱的左右侧分别设有自密封充气接头(5)和自密封真空接头(9)，自密封充气接头(5)与氮气瓶(4)通过管道相连接，自密封真空接头(9)与充电式微型真空泵(10)通过管道相连接，氮气瓶(4)口处装有氮气瓶负压力表(2)和氮气瓶正压力表(3)，用于调节所充入的氮气压力；全密闭式取样箱的箱盖(8)上装有外接式真空表(15)和温湿度表(17)，温湿度表(17)通过安装在全密闭式取样箱的箱盖(8)上温湿度传感器探头(16)来检测全密闭式取样箱的内部温湿度。
装置正压氮气隔离空气
氮气在常况下是一种无色无味的气体，占空气体积分数约78%（氧气约21%），1体积水中大约只溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气在极低温下会液化成无色液体，进一步降低温度时，更会形成白色晶状固体。
在一个标准的大气压力状态下,氮气密度=28/22.4,空气密度=29/22.4.所以氮气比空气略轻，所环烷基油取样专用存放装置在下部设计了一个氮气充气阀，对侧上部设计了一个排气阀门，利用氮气比空气略轻原理能有效的通过氮气来置换空气中的潮气，保证存油样装置的干燥。
3、制作环烷基油取样气体隔离专用桶和磁性隔离遮帘及其原理
本装置配置了取样气体隔离专用桶和上部磁性取样隔离遮帘。桶内从底部充入氮气，将潮气从桶顶排出，将取样管卡住，取样冲洗、取样密封等取样工作在桶内完成。同时，顶部还设置了磁性隔离遮帘，防止潮气从桶上部进入取样瓶内，从而控制了取样环境潮气在取样过程中对油样的影响。
4、采用湿度传感器、温度传感器和监视压力表
本装置设置了湿度传感器和温度传感器，监视取样装置内的湿度和温度，避免在开启油样箱时外界温度和湿度对油样造成结露等不良影响。同时，压力表反映了箱内的气体密封性，当进行海拔跨度较大的运输时，监视箱内的气体压力。
传统取样方式与专用存放装置取样微水试验对比图
传统取样方式与专用存放装置取样耐压试验对比图
5、胶边压缩条隔绝空气
本装置在箱体边缘接缝处设置了凹槽，在凹槽内放置胶边压缩条，保证了箱体的气体密封性。将本装置充装0.01Mpa的正压后，完全没入500mm深度的水中，验证气密性。可见30min内无气泡渗出，证明本装置气密性良好。此试验可作为装置气密性的每年必检项目。
6、抽真空设计
本装置配置了车载真空泵，在必要时可以采取短时间内抽微真空-0.03Mpa，再通入氮气，重复三遍，通过箱体变形排出湿气，作为特殊重要油样的保障。
四、结论及展望
根据以上理论和试验论证，采用环烷基油取样专用存放装置可以在恶劣天气条件（如雾天、阴天）下紧急情况下对故障设备取油样，避免因为天气等外部条件对实验数据的干扰，造成停电延误，从而大大降低了电网运行的可靠性。本装置采用方法还可以运用在变压器试验室、高压试验室、电力设备试验仪器易受潮部件和器皿的存放，后期还可用于SF6设备易受潮部件存放，如SF6断路器绝缘拉杆、吸附剂，变压器内部部件多密度板、绝缘纸板、SF6充气接头管道等易受潮绝缘件等因潮气影响干扰过大的场所，具有更大的实用空间，可以提高检测数据的准确性和及时性，避免交通风险和人员操作失误造成的数据误差。
参考文献
[1]《电力用油、气质量、试验方法及监督管理标准》 中国电力出版社
[2]《中国南方电网有限责任公司电力设备检修试验规程 》中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG1206007 2017年6月1日
[3]《运行中变压器油质量标准》 GB7595-87 中华人民共和国国家标准
作者简介：杨彪(1983—)，男，云南省昆明人，变电检修高级技师、工程师，大学本科，从变电检修变压器、断路器等故障诊断分析和检修管理工作10年；云南电网有限责任公司昆明供电局变电管理一所，昆明市官渡区650020
杨俊波(1969—)，男，云南省昆明人，油务员技师，长期从事油气分析，变压器检修工作。云南电网有限责任公司昆明供电局变电管理一所，昆明市官渡区650020
论文作者:杨俊波,杨彪,周洋,陈振江,何振宇,李援,靳泰然
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/28
标签：氮气论文; 装置论文; 潮气论文; 箱体论文; 压力表论文; 烷基论文; 凹槽论文; 《电力设备》2017年第33期论文;