充油型互感器油溶解气体的研究分析

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　　摘要：本文针对充油型互感器油中溶解气体异常进行了全面分析。通过分析指出：油中溶解气体异常分别由电气故障和非电气故障两种原因所致，并给出了相应的解决方法。通过分析油溶解气体，能够发现机器里面是不是有着危害机器设备安全运行的电气问题，这样就能够保证电气系统安全稳定工作。
　　关键词：互感器;油中溶解气体;故障诊断
　　
　　充油型电流互感器是电力系统中应用较多的一种电气设备。然而依照最近几年的监督信息发现66kV与220kV充油型电流互感器因为油中燃解气体的存在而会发生故障事件。溶解气体的特性是：单值H2高;H2及CH4高（CH4占总烃主要成分）;存在单值C2H2;有单值CH4。这里面的色谱信息应当提升相应的科技监管力度，并需要对几十个电流互感器件进行更新。一些电流互感器利用色谱探究、光谱成像等模式来找到了运行中的问题。运行时候的电流互感器有时候不得不停止运作，对于电力系统的正常运转产生了很负面的影响。所以，探究油中异常溶解气体发生的原因，排查电气设备是不是存在安全问题，对于机器设备的安全运行情况以及电气设备的安全运作十分关键。
　　1充油型互感器油中单值H2高
　　最近几年的探究发现油色谱不正常的互感器里面的单值H2占据很高的比重。总的来分析，出现这种问题的互感器一般都不是因为机器里面的电气问题导致的，发生这种情况的原因一般是因为制造商使用了很多不适宜的材料与方法。但是根據有关资料发现，这样的单值H2的数值只需要低于500ìL/L，机器设备还是能够正常运作。
　　1.1油箱镀锌造成非电气原因产生H2
　　为了能够不让电流互感器里面的油箱发生腐蚀的情况，过去许多制造商都使用了油箱热镀锌的方式，在实际的工业运作中发现了很多单值H2高的互感器都采用了这种制造方式。为了进一步表明热镀锌油箱确实能够制造出H2，本实验对热镀锌互感器油箱开展了实验，将充满油料的油箱使用浸泡的模式放置。在五十七天以后发现H2由6ìL/L升至336ìL/L，70天左右变化趋于平缓并已基本稳定。根据实验结果也能够发现：该类型的油箱能够让互感器油里面生成单值的H2。许多互感器的生产制造企业曾经在部分新产品中发现，这类产品保存了一段时间就会产生单值H2，这也被认为是非电气问题所产生的油中溶解气体不正常的一种经典情形。这种情况下还有一个特点就是整批出现油中H2含量超标的情形。工作人员还曾经指出机器在刚刚运行的时候H2的含量并不高，但是在运作部分时间以后的H2含量就会显著提升。经过相应的探究之后发现：生产厂家所生产的这些机器设备在出厂之前就已经知道油里面包含H2，为了让这些机器设备能够迎合国家有关部门的要求，必须要在机器设备出厂之前过滤H2，所以油箱里面需要涂上一层绝缘漆。
　　1.2其他非电气原因产生的H2高
　　互感器金属一些器件脱氢不够完全，这也让机器设备在运营以后的H2的含量会提升。如果不锈钢金属膨胀器的脱氢不理想，在正式运营以后在油料的影响下，其就会逐步发挥;二次线圈使用的为旧铁芯，这也能够制造出H2;油箱里面的涂漆干燥不理想也会导致H2的生成。这些原因所造成的H2含量一般都不高于500ìL/L。尽管非电气问题所制造的部分H2含量不高，不会对机器装置的运行产生明显的负面作用，但其会对色谱监测机器故障的工作产生负面的影响。
　　2充油型互感器油中单值CH4高
　　根据工作经验和实验室里面的实验论证能够发现：互感器里面的单值CH4高不是因为里面电气问题所导致的。
　　2.1丁晴橡胶、绝缘漆造成油中单值CH4增高
　　一种为利用橡胶垫所导致的，比如丁晴橡胶就能够把本身所包含的CH4发挥中油里面，还有一种为绝缘漆所导致的，比如在互感器不通上电的情况中给绝缘支架喷上绝缘清漆，等到这种绝缘清漆干燥以后再置于油箱里，等到21天以后，油里面的CH4的数值会从0.8ìL/L涨到36ìL/L。所以人们所发现的互感器油里面的单值CH4含量高并非电气问题所导致的。针对这方面的问题，利用对实际机器装置的色谱跟踪实验能够看出其中的奥妙，单值的CH4高的机器装置经过多年的监测发现其数值保持恒定，并不随着时间的流逝而提升。
　　2.2电气故障导致H2伴随CH4高
　　互感器油中H2随着CH4高总的来说可以分成两大类型：第一种类型是这两种气体共同产生，并且在跟踪实验里面也没有保持持续提升的态势，并且一直保持在特定的数值范围中，比如H2保持在150ìL/L上下，产生这种现状的原因可能是器件的加工方式何材料所导致，可以先开展脱漆处理，然后再开展油色谱监测。还有一种类型是：在跟踪实验里面互感器油里面的气体保持持续的提升，在H2超过500ìL/L的时候，CH4的含量也一直在提升并且生成少量的C2H2。这样的情形的特征是：如果H2超过了500ìL/L，气体的增加速率也会很高，比如现场运作的一台电流互感器里面的H2由500ìL/L增加到20000ìL/L仅仅用了不到三个月，这种情况设备应及时退出运行。否则会故障乃至爆炸烧损。当设备中的H2超过5000ìL/L以上时，故障设备返厂解体时能找到故障点。
　　3结论
　　对于充油型互感器油溶解气体异常，总的来说能够划分成电气与非电气这两大因素。电气故障一般导致H2伴随CH4高。而非电气故障一般导致单值H2和单值CH4的增加。镀锌油箱、金属膨胀器等会造成非电气原因产生H2，丁晴橡胶和绝缘漆会让非电气因素生成CH4。因此，通过分析油中溶解的H2和CH4含量，即可判断设备的安全性和运行状态，提高电力系统的经济性和可靠性。
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　　作者简介：程方晓（1969-），女，汉族，吉林长春人，博士，教授，导师。
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