熱油循環后變壓器油中出現乙炔的原因分析及對策

畢欣穎

（溪洛渡水力發電廠，云南 永善 657300）

熱油循環后變壓器油中出現乙炔的原因分析及對策

畢欣穎

（溪洛渡水力發電廠，云南 永善 657300）

溪洛渡電站2號主變壓器在熱油循環后變壓器油中出現乙炔，通過油色譜分析進行排查，最終找出問題原因并采取了相應的應對措施。

熱油循環；乙炔；濾油機；殘油

1 概述

溪洛渡水電站主變壓器電壓等級為500 kV、額定容量為860 MVA，戶內三相組合式強迫油循環水冷升壓變壓器，型號為SSP-H-860000/500，其容量在三相組合式變壓器中居世界首位。2號主變壓器為特變電工衡陽變壓器有限公司制造，運輸方式為充氮運輸。溪洛渡水電站500 kV變壓器選用Shell Diala DX牌絕緣油。

2014年3月26日，溪洛渡電站500 kV 2號主變已安裝到最后階段，在進行整體熱油循環后，油色譜分析油中出現乙炔。乙炔最大值為0.60μL/L。

2 分析油中出現乙炔的因素

由于變壓器未帶電運行和電氣試驗，排除了變壓器運行和電氣試驗中產生乙炔的因素[1]。根據以上情況綜合分析，變壓器熱油循環后油中出現乙炔可能是以下幾點因素引起：

（1）變壓器出廠時殘油中存在乙炔。變壓器本體和附件的殘油中存在乙炔，由于殘油量很少，容易被忽視。

（2）變壓器本體或附件補焊。焊接過程中，焊區溫度過高導致變壓器油熱分解產生乙炔。

（3）變壓器潛油泵故障。為使變壓器油充分流動和交換，避免出現濾油死角，在熱油循環過程中會間斷性開啟潛油泵。如果潛油泵電器元件故障發生放電，就會使變壓器油分解產生乙炔。

（4）濾油設備故障。濾油機電氣元件故障或油泵停用而加熱器一直工作，導致加熱器中的油過熱分解產生乙炔。或是濾油機本身所帶殘油或濾油機管路中殘油存在乙炔，使用前未充分處理，也是油中存在乙炔的因素。

3 排查原因

3.1 變壓器出廠驗收報告

根據衡變出廠驗收報告（表1），2號主變壓器出廠前電氣試驗后的油色譜分析數據正常，油中不存在乙炔，為方便運輸需排油，殘油為此油的殘留。因此，排除變壓器出廠時殘油中存在乙炔的可能。

表1 溪洛渡2號主變壓器出廠前絕緣油試驗報告（單位：μL/L）

3.2 變壓器或附件補焊

根據了解到的安裝情況，溪洛渡電站500 kV2號主變在安裝過程中，變壓器本體和附件未進行過補焊工作。因此，可以排除變壓器本體或附件補焊引起油中出現乙炔的可能。

3.3 濾油設備故障

在溪洛渡水電站500 kV變壓器安裝過程中，油處理采用型號為ARRAS-MAXEI 12000的法國原裝進口真空濾油機。每臺主變的新油凈化、真空注油、熱油循環都是采用同一臺真空濾油機和同一套濾油管路，之前的所有油色譜分析從未出現過乙炔。因此，整體油路不存在交叉污染的問題。在熱油循環過程中，濾油機溫度范圍設定在65±5℃，保證變壓器油箱內溫度不低于40℃。報警值溫度設定80℃，當油溫達到80℃時就會立即報警停機。因此，也不存在油過熱分解產生乙炔的可能。熱油循環48 h取樣進行油色譜分析，試驗數據見表2。

表2 溪洛渡2號主變熱油循環48 h油色譜分析結果（單位：μL/L）

根據以上分析，產生乙炔的原因有可能是濾油機和潛油泵故障。因此，又開啟2號變壓器潛油泵與濾油機一起熱循環90 min，取油進行色譜分析，乙炔由0.60 μL/L升高到0.70 μL/L，不能確定故障產生的原因。再采取停濾油機，開啟潛油泵運行90 min，取油樣進行色譜分析，乙炔值基本沒有變化，乙炔值仍在0.70 μL/L左右，因此，可以斷定潛油泵沒有發生故障。斷開濾油機與2號主變壓器連接，濾油機自循環5 h后取樣，進行油色譜分析，乙炔由0.70 μL/L升高到0.85 μL/L。根據以上色譜數據分析，基本可以鎖定是濾油機故障導致油中出現乙炔。

4 處理措施

經濾油機廠家維修人員檢查，濾油機油泵故障有放電現象，更換油泵后濾油機再次自循環，取油樣進行色譜分析，數據見表3。由數據可見濾油機已恢復正常工作，此時變壓器需再次進行熱油循環，循環時間不小于48 h，測定油中乙炔含量，應滿足要求：C2H2=0μL/L[2]。將主變進油管道連接到主變低壓引線箱的蝶閥，主變出油管道連接到主變冷卻進油管靠油枕側的蝶閥，并用尼龍繩固定金屬軟管減小接頭處的受力，保持主變冷卻進出油管蝶閥開啟（每8 h開啟5臺冷卻器運行2 h），直接將進油、出油管路連在低壓出線箱上方的蝶閥上，啟動濾油機真空泵，打開濾油機進、出油閥門，對連接管路抽真空，避免金屬軟管內空氣進入變壓器本體。開啟變壓器本體閥門，啟動濾油機，開始進行變壓器油熱循環，熱循環過程中，濾油機溫度范圍設定在65±5℃，濾油過程中每隔8 h啟動冷卻器油泵，運行15 min后關閉。達到熱循環規定的時間和絕緣油循環總量后，取變壓器本體下部油樣，進行絕緣油試驗，直到油樣合格，停止熱循環。熱油循環取樣色譜分析數據見表4。

表3 濾油機更換油泵前后油色譜分析數據（單位：μL/L）

表4 溪洛渡2號主變熱循環油色譜分析結果（單位：μL/L）

5 結束語

通過對500 kV溪洛渡電站2號主變在安裝過程中變壓器油中出現乙炔因素的分析，逐步排查最終找到問題原因，采取了相應措施，為溪洛渡電站2號主變的順利安裝和投運節約了時間，避免了新變壓器投運前油質污染問題。

[1]趙家禮，張慶達.變壓器故障診斷與修理[M].北京：機械工業出版社，1998.

[2]GB/T50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準[S].

TM407

B

1672-5387（2017）01-0066-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.01.020

2016-11-10

畢欣穎（1979-），女，工程師，從事電廠油務分析和監測工作。