摘要：大容量超高压变压器是现代电力变送系统的重要装备，其运行时会产生巨大热量，故需采用强制油冷散热方式。如果冷却介质油中的气体含量超标，就会形成气泡，降低绝缘性能，并加速油品和绝缘材料的老化，严重时导致击穿，影响设备安全运行。由于大容量超高压变压器采用强制冷却循环而流速较高，局部流道产生负压会导致气体析出，所以应严格控制含气量。在新注入的变压器油品质量得到控制后，还要考虑变压器油含气量会随运行时间逐渐增大，增大速率取决于变压器的密封性能，故需要随时监测，并及时处理，以保障设备正常运行。
关键词：变压器油；含气量；超标原因；对策
1含气量超标原因简要分析
绝大多数变压器油中含气量超标原因是外部空气进入还是变压器内部产气，只需对变压器油色谱进行分析即可。若历次色谱分析结果无明显变化，则可以判断变压器油中含气量超标进气原因为空气进入。梨园水电站已出现的5台变压器（电抗器）油中含气量超标均为空气进入引起。空气的进入有2种途径：外部进入，即油箱存在漏气的地方，如焊缝渗漏、胶囊漏气、阀门密封不严等；变压器在安装和滤油过程中内部有空气残留，在变压器抽真空、注油和热油循环及排气等环节，内部空气未被排净，导致含气量超标。通常来讲，只要在变压器安装过程中工艺控制得当，新安装的变压器中基本不会有空气残留，运行中的变压器含气量超标原因通常为外部进气所致，最主要的是变压器呼吸器和油枕联通阀缺陷、油枕内胶囊破损等导致空气进入。
2超标原因
2.1维护不足
自运行以来从未进行过真空脱气处理，导致累积含气量超标。有些电厂从未进行过变压器油中含气量监督检测。变压器在长期运行过程中，油中其他指标合格，不需要进行滤油处理，而空气长时间微量漏入并溶解到变压器油中也可能导致油中含气量超标。如某水电厂4号机组C相、5号机组B相主变压器油从投运至今运行约9年，从没有进行过脱气滤油处理，导致油中含气量超标。在机组停机检修时，变压器油经过真空过滤脱气处理后，油中含气量合格。
2.2油枕顶部排气塞、胶囊与油枕联通蝶阀密封不严，进入空气。油枕顶部一般设有两个排气塞，若排气塞密封不良，将造成油枕与空气直接接触，造成大量空气进入变压器内部。变压器胶囊与空气联通，通过蝶阀与油枕隔断，若此蝶阀密封不严，也将使油枕与空气直接接触，造成大量空气进入。经检查，油枕顶部排气塞并无松动和密封破坏情况，胶囊与油枕联通蝶阀安装螺栓也无松动，阀芯关闭到位，内部阀芯是否存在漏气情况，尚无法确认。油枕与将囊联通管路的安装法兰个别螺栓存在松动，由于胶囊本身就与空气联通，及此处因螺栓松动造成漏气，对主变含气量的上升也无影响。
3处理措施
降低变压器油中含气量可以保证变压器绝缘性能，同时减少油中泡沫的形成，降低氧气含量，减少变压器绝缘油的氧化老化，进而延长变压器绝缘材料的使用寿命。对特高压设备来说，更应重视油中含气量，该指标越低越好。对于油中含气量超标的变压器，应采取以下步骤及时处理。
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3.1样品控制
当发现变压器油中含气量不合格时，应首先确定样品是否具有代表性、取样方法是否正确、选择的测试方法是否合适、分析测试过程中是否存在问题，以排除人为取样检测原因带来的误判。对样品复检，若是检测分析的问题，则及时改正。
3.2真空滤油机
当确定变压器油中含气量不合格时，应结合特征气体进行分析，确定是由于空气漏入导致的含气量超标时，①应根据机组检修计划，安排进行漏气原因查找分析，加强监督，缩短检测周期至每季度分析一次，并分析含气量增加速率，计划进行真空脱气。若变压器油中含气量超过5%，应安排真空脱气滤油处理。②若经过处理后，油中含气量出现反复超标的现象或变压器油中含气量超标严重且增长速度较快，可能是存在设备漏气缺陷。对此，应在机组停运，变压器设备停电时进行全面查漏，待缺陷处理后，进行热油循环真空滤油脱气处理，直到油质化验合格，并跟踪监督油中含气量情况。若普通真空滤油机脱气效果不佳，可采用大功率的真空滤油机进行处理。
3.3其他项目检查
拆除油枕上部呼吸器管路端盖，检查胶囊与油枕的连接螺栓是否紧固，胶囊密封垫是否受力均匀，如果螺栓是紧固的，密封面是平整的，则可以判断该处密封良好。拆除油枕联通阀，对联通阀进行密封性试验：关闭阀门，分别从阀门端施加0．05MPa气压，将阀门浸入油中，检查是否有气泡析出，确定是否有渗漏。
4变压器油热油循环及注意事项
按照上述检查步骤，找到变压器含气量超标的真正原因，进行相应的处理之后，最后还需对变压器抽真空和进行热油循环。热油循环前，对变压器油枕内的排气方法主要有充胶囊排气法和抽真空排气法，本文推荐采用抽真空排气法，因为根据梨园电站首次处理电抗器含气量超标的经验，充胶囊排气法并不能完全排除油枕内的空气，采用抽真空的方法，可以较好地排净油枕及管路中的空气。热油循环前，对变压器进行抽真空：连接滤油机与变压器呼吸器接口，打开油枕上部联通阀，关闭排气塞，开启滤油机真空泵和罗茨泵，真空度达到133Pa后，将联通阀关闭严密，拆除抽真空的连管。注意拆管过程中一定要缓慢，因为抽真空时，油枕内胶囊也同时被抽真空，拆除呼吸器上的管子时，外部空气将进入胶囊内，如果拆管速度过快，外部空气猛然涌入胶囊，有可能将胶囊损坏。热油循环处理变压器油。将真空滤油机进油管连接至变压器下部注放油阀，真空滤油机出油管连接变压器油箱上部热油循环专用阀门。打开滤油机与主体连接的阀门，启动滤油机进、排油泵，控制滤油流量6000～8000L/h，待进出油稳定后，投入加热器。热油循环时设置油温在60～63℃左右。
结论
变压器油中含气超过注意值，氧气含量较高，但油中其它气体含量及电气试验都正常时，应考虑检查变压器的密封情况。在不停电检查无果的情况下，应及时安排停电检查。
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论文作者:武洁良
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
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