变压器滤油污染及处理措施

摘要：位于哈密市松树塘镇的哈密山北220kV变电站增容扩建工程由于增加的2号主变压器油出现多次更换油品及二次增补油的现象，导致变压器油乙炔超标出现多次重新滤油。此外，滤油工作处于哈密12月份极端恶劣天气状况下，给滤油保温工作带来了新的挑战。本文介绍了变压器油混合后的处理办法，滤油时变压器本体、滤油机、油管等的保温方法，确保了变压器油品处理合格。

1.综述

1.1哈密山北220kV变电站增容扩建工程位于哈密市松树塘镇，2012年增加一台150MVA的主变压器。同年九月下旬，使用变压器厂家自带的滤油机，将合格的变压器油注入本体。由于注入的油只没过铁芯，套管及油枕均没有油，需要补油。十月中旬，厂家从克拉玛依油厂重新采购桶装油31桶，合计约5.3吨，全部注入30吨铁质洁净油罐内。取油样后送新疆电力科学研究院做试验，油品乙炔含量1.1μＬ/Ｌ。经厂家反复滤油总计五次，取样六次，试验结果显示补油乙炔含量均在0.9μＬ/Ｌ左右，最后，厂家被迫放弃滤油，重新采购新油。

1.2由于厂供变压器油乙炔气体含量超标，经厂家自己携带的滤油机多次滤油，乙炔含量均无法达到现行的国家标准《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的相应规定，导致厂家自带滤油机遭到污染，施工现场不具备清洗条件，故厂家自带滤油机无法继续使用。

1.3国标GB/T7252－2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》（以下简称《导则》）对出厂和投运前的变压器油中溶解气体含量有以下要求：

（１）氢含量小于３０μＬ/Ｌ。

（２）乙炔含量为“０”。（３）总烃含量小于２０μＬ/Ｌ。

由于变压器在安装时油中出现乙炔的情况时有发生，乙炔含量要求为“０”的规定会给安装带来麻烦。变压器油中含有乙炔，如不过滤清除干净，在变压器投运后会导致运行值班人员误判变压器本体运行后发生放电、短路等故障产生气体。随着气体含量的增多，将导致变压器油绝缘强度降低，轻、重瓦斯继电器误动作，严重影响了变压器的正常运行。所以为保证变压器的正常运行，对受到轻微污染的变压器油的处理方法极为重要。此外，外部恶劣天气环境，给滤油时的设备保温工作带来了新的挑战。

2.现场变压器油处理过程

2.1厂家重新采购变压器油8吨左右，由油罐车运送到站内，经新疆电力科学研究院检测，乙炔含量为“０”，属于合格的油品。注入变压器本体与原油混合后取样，经两家检测单位检测，发现混合变压器油乙炔含量严重超标。由于厂家自带滤油机被污染，现场无法清洗，经各方协商委托施工单位对变压器本体、油枕、套管内的混合油进行循环处理，循环油任务量大概46吨。

2.2主变压器各项参数如下表：

2.3滤油方案选择

(1)电源线选择：150米ZR-VV22-1-3*185+1*95高压电缆，接入站外施工用变压器。

(2)滤油机参数选择：PALL牌，N=265KW；U=380V；f=50HZ；￠=3；Tmax=415AMPS；Pmax=1.0MP;Tmax=60℃；Q=100/150L/min；µ=10-100cst。

(3)2012年11月30日主变压器散热片全部关闭，中午12点整开始滤油，室外环境温度零下12℃―零下22℃，滤油前将变压器本体、套管、油管、滤油机均使用棉被做了保温措施，投入加热器6-8组，并由两名专业滤油机操作人员日夜轮换职守，巡视滤油机工作状况，并定时记录滤油机进出口油温、流量等参数，滤油各项工作进展顺利。

(4）2012年12月01日下午15点40分，室外环境温度零下15℃―零下28℃，风力6-8级。10kV马场输电线路因大风导致线路接地现象，滤油输电线路被迫停电两小时，下午17点40分滤油机重新投运。晚上19点45分，由于站外施工用变压器突然停电，导致滤油机6号加热器内部电路烧坏，由于没有合适的备件材料，暂时无法处理，被迫停机一晚上。

(5）2012年12月02早上11点整，损坏的的滤油机加热器线路更换完毕，开始重新滤油，此时油温30℃左右，数小时后滤油机进口油温、出口油温保持恒温，达到60℃。

(6）2012年12月03中午13点30分，主变压器散热片全部打开参与热油循环。滤油机8组加热器全部投上，滤油机进口油温、出口油温迅速降低，进口油温为32℃，出口油温为40℃。两个小时后，进口油温为40℃，出口油温为45℃，并保持在此温度范围内。初步分析是由于室外温度极低，主变压器散热片打开后热量迅速流失，温度无法达到60℃。晚上20点30分，滤油机正式停机，并开始静置。

3.变压器油中产生乙炔的原理及原因

3.1变压器油中出现乙炔的原理

在热和电故障情况下变压器油会产生乙炔：

（1）高能电弧放电会产生乙炔，火花放电也产生少量乙炔。

（2）一般过热情况主要产生甲烷、乙炔，也产生氢气、乙烷，局部过热>700℃时出现少量乙炔，>800℃时乙炔产生明显。

3.2变压器油中含有乙炔的原因分析

（1）变压器出厂时油中就存在乙炔。如厂家提供的变压器中本身就含有乙炔，或出厂前在对变压器进行耐压试验、局放试验过程中产生放电产生的乙炔等。

（2）现场油处理设备引起。例如滤油机加热原件故障或油泵停运而加热原件仍工作而引起加热器中的油过热分解；或因油罐、油管、滤油机中的残油含有乙炔，使用前又未处理干净。

(3)未按照规程操作，油未循环时仍然加热，造成加热丝过热。

(4)油泵缺少检修，转轴发生偏移，叶片摩擦泵内壁，高速旋转发热甚至产生火花，至油中产生乙炔。

(5)油安装前变压器附件中的残油带有乙炔。因变压器附件中的残油量很少，往往易被忽视。

(6)滤油机设计不完善，突然断电或误操作时易造成油局部过热。

4.此次变压器油受到污染的原因

4.1罐装油品单桶乙炔含量检测合格，但是可能仍然含有微量乙炔，注油时混合到一起乙炔浓度急剧增加，故试验单位的气相色谱仪测出乙炔含量超标。

4.2厂家二次补充的变压器油与变压器本体内的变压器油属于不同牌号的绝缘油，注入到变压器本体后的混合油经混油试验，乙炔含量超标。排除了原油含有乙炔的可能性，初步分析原因是滤油机油泵、油管等部件未清洗干净，导致注入到变压器本体的油混合后乙炔超标。

4.3该变压器的有载调压开关2012年9月底因调试故障更新，可能有载调压开关灭弧室与变压器主油箱之间不能达到完全隔绝，造成有载调压开关中含有乙炔的油对主油箱有少量的渗漏导致变压器本体油受到污染。

4.4安装时对注油工艺的要求不够严格，有时油中会留下少量的气泡，运行后在电场作用下，气泡发生了放电而产生微量的乙炔。

5. 结束语 在变压器的生产和安装过程中，应注意以下几点（1）安装前除应对变压器本体油和补充油进行色谱分析外，还应对附件内的残油进行抽查或对附件进行必要的冲洗。

（2）加强技术培训，按操作规程操作。开机正常滤油后才投加热器；停机5min必须先停加热器，使其余热散发到油中。

（3）变压器附件安装好、附件油补充完毕后，不宜马上取油样；另外，在耐压试验或局放试验前后应各安排一次油色谱分析。

（4）变压器生产厂家应定期对用于冲洗变压器附件的油进行色谱分析，一旦发现油中含有乙炔，未经处理不宜继续使用。

（5）定做加热丝，增加其中的耐高温材料（石英石），改善质量以确保加热丝不损坏。确保加热器电源应为额定工作电压，如额定电压为220V的，可改三角形接法为星形接法，防止加热器过电压损坏。

（6）完善设计，消除有些真空滤油机加热罐存在的设计缺陷。例如，有些加热结构，突然停电时，罐内油位下降，部分加热丝露空，油面与加热丝接触处会局部过热而产生乙炔。改善加热结构，确保突然停电，加热丝也仍然在油中不会局部过热。

参考文献：

1.高压电气设备试验方法及诊断技术游荣文国家电力公司电气教育出版社 2003

2.气相色谱分析诊断变压器潜伏性故障 彭宁云 高电压技术2002

3.变压器油及相关故障诊断处理技术 钱旭耀 中国电力出版社 2006