变压器滤油机滤油运行中产生的气体的解决方案发表时间:2023-02-23 08:35 我们知道,变压器在运行后,无论是热故障还是电气故障,都会导致绝缘介质分解产生各种特性气体。 由于变压器油和纸质绝缘结构中碳氢键的键能较低,在分解过程中一般首先产生氢气,因此氢气是各种故障特征气体的主要成分之一。 Q1:那么分解产氢的主要途径是什么? 答:主要有以下三种方式: (1) 水的电解与铁的化学反应 当油中有水时,在电场的作用下变压器油滤油机,水会被电解产生氢气; 水也会与铁反应产生氢气。 (2) 烷烃的裂解反应 我们知道,变压器油主要由烷烃、环烷烃和芳烃组成,其中烷烃的热稳定性最差。 这些有机物在高温下会发生裂解,成为小分子烷烃、不饱和烃(烯烃和炔烃)和氢气。 气相色谱法和三配比法是以氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔五种组分为基础的。 (3)环己烷脱氢反应 环己烷是石油的主要成分之一。 在变压器油的精炼过程中,由于工艺条件的限制,难免残留少量环烷烃成分(包括环己烷)。 这样,在催化剂作用下或合适的温度下,就可能发生脱氢反应(芳构化生成苯和氢气)。 该反应是可逆的,正向为吸热反应,反向为放热反应。 室温下氢气较多时,平衡左移,有利于环己烷的生成; 当温度升高,体系中没有或仅有少量氢气时,平衡右移,有利于氢气和苯的生成。 由于1摩尔环己烷可产生3摩尔氢气,其体积比为1:622,油中极少量的环己烷就可能导致氢气浓度高。 Q2:如何判断以上三种方式中哪一种是氢气超标的主要原因? 答:如果变压器投运前氢气增加(一般在30μL/L以内)而水分含量基本不变,主要原因是环己烷脱氢反应。 如果调试后烃含量合格,只有氢气超标(150μL/L以上),与含水量呈正相关,主要原因是水电解和与铁发生化学反应。 如果碳氢化合物和氢气均超标,则怀疑内部过热或放电,导致烷烃发生裂解反应。 Q3:以上三种原因,哪种处理方式最合适? 回答: (1)如果电解水和与铁发生化学反应产生的氢气超标,可用热油循环除去油中的水和氢,或采用换油法重新注入真空油(成本较高)。 (2)烷烃裂解反应产生的氢气和烃类超标,应采用色谱分析、三比值、入库检验等方法综合判断,确定性质后采取相应的处理措施的缺陷。 (3)环己烷脱氢反应产生的氢气超标,可采用减压脱气法(详见本文后面案例1的4.3)。 变压器投运后,处理氢气超标的主要处理方法是热油循环法。 详情如下。 Q4:热油循环法的原理? 答:在常温下,变压器中的水分主要溶解在绝缘纸中,因为纸的主要成分是纤维,其亲水性远大于变压器油。 因此,要想去除变压器中的水分,就必须通过加热来解析纤维中结合的水分,然后再通过循环过滤进行净化。 但是,如果在加热过程中温度过高,则会导致变压器内部的油和纸绝缘损坏。 因此,在《国家电网公司变电站设备验收规范第1部分:油浸式变压器(电抗器)》中规定: (1)热油循环前,应将油管抽真空; (2)冷却器内的油和油箱主体内的油应同时进行热油循环; (3)循环过程中,滤油机加热釜内温度应控制在65℃±5℃范围内,油箱内温度不应低于40℃。 当全天环境温度平均低于15℃时,油箱应采取保温措施。 (4) 热油循环时间不应少于48h,或不少于3×变压器总油重/每小时通过滤油机的油量,取较长者。 (5) 导热油循环后的变压器油应符合表A.4绝缘油验收标准。 变压器含气量≤0.5%。 Q5:热油循环法的操作步骤是什么? 答:(1)滤油机进油管路接变压器底部阀门,滤油机出油管路接变压器本体顶部注油阀; (2)启动滤油机真空泵,打开滤油机进油阀,对滤油机进油管路抽真空,然后打开变压器底部阀门让滤油机进入油液并通过自循环加热油液。 打开变压器顶部的注油阀,将注油管内的空气通过真空泵排出,打开滤油机的出油阀进行热油循环加热。 (3)滤油机出油管路连接时,变压器本体顶部的注油阀有放气塞,利用放气塞排出管路中的气体,使油管路充满油,然后打开机体顶部的阀门进行加热。 油循环。 (4)热油在满油状态下循环前,检查除湿机是否安装正确,是否透气顺畅。 (5)热油循环时,滤油机出口油温不应低于50℃,油箱内温度不应低于40℃。 热油循环后的油应取样检验,符合交接试验标准。 (6)热油循环完成后,应静置一段时间:110kV及以下不少于24小时,220、330kV不少于48小时,500kV不少于72小时。 (7)变压器静置后,应从套管、上升座、冷却装置、气体继电器和压力释放装置中多次抽气变压器油滤油机,并启动潜水泵,直至参与气体抽尽。 (8) 储油柜内的排气必须按制造厂规定进行。 以上以带囊式储油柜的变压器为例,波纹管式储油柜没有呼吸器,热油循环操作步骤应与厂家商定后制定专项技术方案。 总之,在热油循环过程中,要注意温度、阀门、静置、排气、油质等。 |