（浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司 浙江省衢州市江山市 324100）
摘要：本文以220kV电流互感器氢气超标案例，进行过程监督及通过红外成像测试方法进行监测，以及对于日常互感器等注油设备的监督方法及注意事项进行讨论，更好地做好室外电气设备的绝缘监督管理工作。
关健词：互感器;红外成像；烃类气体
前言
随着全密封式金属膨胀器在电流互感器中的广泛应用，出现了许多电流互感器中氢气值在交接及运行时超标的现象。从实际运行状况来看，许多电流互感器在运行中单氢组分高，但定期进行试验检测，如果其氢气含量增长到一定值后稳定．其他组分无明显增长，便可以使设备安全稳定的运行。如果氢气增长过于迅速，但其它特征气体都很少或为零，微水含量也均在合格范围内。便要密切监视，同时做好防控手段，为解决这一问题，本文对氢气产生的原因进行了分析，并制定出相应跟踪和检测方法。
1 设备概况
某热电公司一期为2×200MW供热机组，工程于2006年12月底建成投产，220kV系统采用双母线带旁路母线运行，共计两条220KV线路出线，两台机组、两条线路、启备变及母联间隔共使用18只电流互感器,均采用牡丹江第一电流互感器厂生产的LB7-220W型电流互感器，该型号互感器均采用金属膨胀器，其作用为互感器油温变化油位的补偿装置，实现全密封，并设有油位观察窗。投产前均按照《电气设备交接试验标准》进行全部试验，试验结果全部合格。
2 设备过程
自机组投运以来，每年按照要求定期对220kV电流互感器进行春检预试工作，试验结果均正常。在2010年5月27日春检过程中，发现2号发变组出口电流互感器2002 A相电流互感器油色谱分析氢气含量超标，氢气含量543.79 μL/L（标准为不大于150 μL/L），其他各气体含量正常，介质介损角为0.209%，电容量861 pF。（见表1）5月31日再次进行取样分析，氢气含量为634.2 μL/L，还是超标并伴有增长趋势，两次测量结果中均不含乙炔，确定为氢气超标，因为变压器油只有在局部放电(温度3 000 ℃以上)或局部过热(温度可达1 000 ℃以上)时才能分解出氢、乙炔和其它碳氢化合物，本次只含有氢气，初步判断为电流互感器内部轻微受潮，对该电流互感器脱气处理，6月3日脱气处理后氢气含量为28.09 μL/L合格，其他气体正常。在运行一个月左右时间再次进行油色谱分析，氢气含量67.28 μL/L，有轻微上涨，试验结果合格。同年11月16日对该电流互感器进行取油样分析时，氢气含量为743.34 μL/L，甲烷数值为31.63 μL/L，取样结果氢气超标，不含乙炔。
经过脱气处理后，氢气含量超标的现象还是存在，同时通过历年介质损失角测量均为正常，可以断定该电流互感器无受潮、绝缘劣化变质和局部贯穿、非贯穿性等缺陷。
针对氢气超标的现象，进行油色谱跟踪，冬季跟踪周期宜适当延长，如果连续频繁采油检测，特征气体组分变化不大或看不出变化，会相应地帮助生产指挥系统排除了互感器内部存在故障的错觉。等气温回升、油色谱出现阶梯性变化时，根据其变化速度调整油色谱的跟踪周期会更有利。初期先采取15天进行取样分析工作，若无显著增长可继续运行，同时根据氢气增长速率适当延长或缩短取样周期。由于北方气温较低，冬季进行脱气处理不能脱出线圈中的残留气体，效果不好，脱气不能从根本上解决设备自身存在的问题，治标不治本，因此取消脱气维持运行的措施。监测期间利用红外线成像测试方法定期进行测试，进行三相互感器之间的比较，观察有无明显偏差温度变化。对电流互感器进行红外成像测试时，要将同一间隔内的三相电流互感器在红外成像仪取景器内同时照出，针对于氢气含量超标主要进行互感器套管部分及膨胀器部分成像，允许该区间的温升不大于4.5K，各相之间温差不大于1.5K，
对应现在的氢气、总烃值在常温下的温度也不会达到规程规定的缺陷判定值。互感器绝缘电化学击穿的结果一般会以热击穿表现，即如果设备内部故障部位的温度达不到绝缘被破坏的温度，设备不会发生事故。其内部过热就电化学击穿来说，应该是广泛的持续性的放电过程，并且导致设备本体温度较高，一般常温下应该达到至少3K以上的温差。近年生产的互感器均装设膨胀器，如果补油没有带入水分(补油能带入的水也是极少的)，基本没有此类情况发生。如果属受潮导致的设备内部局部放电发展形成故障，应为制造过程中工艺质量控制不良，如：干燥时间不足、干燥室设备过多、抽真空维持时间不足、真空度不够等。
通过分析判断确定是否为互感器内部的局部放电故障的早期现象。如果是的话，应该在次年4、5月份有较快的发展，冬季电化学放电会放缓，附表2的数据证明了这一点。总烃还没有到注意值，氢气量1000μL/L上下互感器的情况，多数技术监督机构不会单凭这一点认定故障，这种情况下一般不会对设备的安全运行构成威胁。如果这支互感器内部确实存在局部放电，停电局部放电试验会发现局放量增大，介损不会有变化，同时解体检查一般也不会查出异常。电流互感器内部可能存在低能量放电而产生氢气。
变压器油中的溶解气体色谱分析是目前掌握和控制变压器类设备内部故障的一项非常重要的技术措施，既是定期试验，又是检查性试验。为此建议，在试验中若发现总烃、 氢、乙炔超标或虽未超标但有不断增加的趋势时，应给予足够的重视。一般可采取以下措施：
(1) 用“三比值”法分析故障类型。
(2) 对已超标或虽未超标但情况比较严重的设备如产气速率较快等，应创造条件进行吊芯检查和对变压器油进行脱气处理。经上述处理后的设备还应缩短试验周期，加强跟踪、试验、分析，直到气体不再产生或产气平稳不再增加为止。
(3)认真开展红外成像测试，将此项工作常态化，根据变化规律和趋势，结合预防试验和油色谱分析进行全面分析后做出判断。
(4)如定期试验时突然出现乙炔，但不超过标准5 ppm，就认为没有问题，让设备继续运行，实际上乙炔的出现即说明设备内部可能出现局部放电或局部高温过热。所以通过定期预防性试验发现总烃、氢或乙炔，或未超标但有上升趋势时，说明设备内部可能已出现局部放电或过热故障了，应给予足够的注意。
5)如产生氢气，若确认是因变压器油质量不合格，应及时更换，更换后仍应继续跟踪试验分析。若产生氢的原因无法确定，应在跟踪试验分析的基础上进行脱气处理，然后再继续跟踪试验分析。情况严重的应创造条件进行吊芯检查或直接进行更换处理。
3 结束语
电力设备的预防性试验是为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括取油样或气样进行的试验。预防性试验是电力设备运行和维护工作中一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一。同时利用红外热像仪在设备运行时对其早期的温度变化进行监测，对于更好地判断设备的运行状况具有重要的意义。
论文作者:任丰雷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/5
标签：氢气论文; 互感器论文; 设备论文; 脱气论文; 电流互感器论文; 乙炔论文; 局部论文; 《电力设备》2017年第26期论文;