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主变油中氢气超支排查及处理

2017-09-19 11:57分类:电气工程 阅读:

 

1 前语
  我局110kV站前变电所两台新主变于1998年年末投产。作业前期,由工程创造单位对主变进行油色谱剖析。作用发现两台主变油中氢浓度为400μL/L分配,旋即再次取样剖析,氢浓度又降到100μL/L以下。其时试验人员以为前次的试验作用或许是从色谱仪中取脱气用的氮气时,将仪器中的氢燃气带入油样致使的。
  作业一个多月后,由修补单位再次对这两台主变进行油色谱剖析,作用两台都呈现油中氢浓度严峻超支(2000μL/L分配,其它特征气体均很小或为零)。当天从头取样复试,油中氢浓度又降到600μL/L分配。在尔后的一段时刻,对这两台主变进行了10屡次的色谱盯梢试验,测得作用纷歧样很大,氢浓度忽高忽低,毫无规矩地在400~3000μL/L之间改动。
  为了确保主变的安全作业,有必要从速找出其间要素。
2 清扫试验要素
  为断定色谱剖析进程中是不是有人为和仪器要素致使的试验过错,先制造氢浓度由高到低的多个气样,经过色谱仪对这些纷歧样浓度样品的剖析,测得仪器的线性联络属正常计划。然后,做了一次对同一油样进行二次脱气剖析的试验。
  每台主变一同取A、B两个样在同一振荡仪中一同脱气。初度脱气测得2号主变油中氢浓度A样为572μL/L,B样为448μL/L。而1号主变两个油样氢浓度相差较大,A样为772μL/L、B样为1604μL/L。振荡脱气法是一种溶解平衡脱气法,脱气后留在试油中的组分浓度与该组分在脱出的气样中的浓度之比为一安稳值(即分配系数)。这就能够依据已脱出的气样中氢气浓度和氢的分配系数算出留在脱气后试油中的氢浓度。因而,对已脱过气的1号主变A、B两个样进行第2次脱气,测出其氢浓度与理论核算值见表1。
表1 1号主变A,B油样氢浓度实测值与核算值    单位μL/L

1号主变油样 A样 B样
初度脱气测得氢浓度 772 1604
第2次脱气测得氢浓度 346 530
初度脱气后留在试油中的氢浓度(核算值) 355 541

  因为油样中氢浓度的实测值与理论核算值相契合,这标了解从1号主变A、B两个油样测出的氢浓度是实在可信的。然后可得出这么的定论:此前屡次试验得出的纷歧样作用都是油样中氢浓度的实在反映。这也就清扫了试验进程呈现过错的或许性。
3 油中氢的来历
3.1 产气点的剖析与试验
  关于屡次试验测出氢含量纷歧样很大的要素,剖析以为油中氢气的产气点或许在取样阀内。
取样阀装在主变外罩的下方,阀体较大,内部约有80ml容积。若产气点在取样阀内,因为阀内的油不参加主变本体油的循环活动,不断发作的氢只能经过火子运动缓慢地向主变内松散,然后使大大都来不及向外松散的氢留在阀内使其油中氢浓度抵达很高值。取样时通常要先放出有些油冲刷管道和取样容器,因为阀体内的油量与取样量(约50ml)较挨近,阀内油流出的一同,主变内氢气很少的油将抵偿到阀内。因而,每次取样前放掉油量的多少,或一重用数只打针器取样时的先后纷歧样次第以及与前次取样的纷歧样距离时刻都会构成油样中氢浓度有很大区别。为了验证这一估测,在与前次取样距离42h后,对每台主变一同取3个样:在主变下方取样阀未放掉油的状况下先获得A样;然后放掉有些油后再取B样,从主变外罩中部的另一取样阀获得C样。3个油样的剖析作用如表2所示。
表2 纷歧样部位与方法获得油样的剖析作用      单位:μL/L

油样称谓 A样 B样 C样
1号主变(氢浓度) 8395 73 17
2号主变(氢浓度) 2364 59 9


  因为中部取样阀无“死”油,C样的油彻底来自于主变本体。因而,这个试验标了解主变本体内的油中氢浓度是很小的,氢气产气点可供认在主变下方取样阀内。
3.2 产气要素
  环烷烃是油中的首要成份之一,在炼油进程中,因为技能条件的绑缚,不免要在变压器油中残留下少数的轻质馏分,其间就可包含环己烷这么的一些低分子烃。环己烷在催化剂、温度、电场的作用下会发作脱氢反响。在这个反响中,有多种金属元素具有催化作用,如Ni、Pt、Pd、Co、Ir、Rh、Re、Tc、Os等。其间的Ni是一种较多见的出名的加氢、脱氢催化剂。
  同类型的这种主变在我局共有5台,其它先投产的3台却无氢超支景象。经了解,因为这种主变的取样阀不能联接取样用的通明胶管,创造单位就自个用钢材加工了两只取样阀与站前变电所两台主变下方取样阀外罩进行替换(其它3台主变未作替换)。由此可见,假定用于加工取样阀的资料内有某种催化元素,则取样阀内氢的来历就与前述相契合。为此,对1号主变取样阀做光谱定量剖析,测得其间Ni的含量为100μg/g,Co的含量为20μg/g。
  为了作进一步的验证,将1号主变下方克己的取样阀与中部取样阀外罩对调运用,作业两天后取样剖析,测得氢浓度别离为:下方取样阀取样16μL/L;中部克己的取样阀取样276μL/L。因为替换阀门时克己的阀门内高浓度氢的油已流掉,使得替换到主变中部后取样阀内油中氢浓度要比早年小。但这已充沛阐了解氢气发作的要素是由创造单位所加工的取样阀致使的。
4 定论
  由上述剖析和试验标明,站前变两台主变油样中的氢为取样阀致使是毋庸置疑的,只需替换阀门就能处理疑问。
  这些年,油中呈现单纯氢严峻超支的景象在互感器中很广泛,这种景象是从互感器选用金属胀大器技能后开端的,而制造金属胀大器的不锈钢合金中恰恰也富含镍。由此可见,在电场作用下,富含象镍一类催化元素的金属与油触摸中确可使某些如环已烷一类的烃发作脱氢反响。所以,设备厂家或工程创造及作业修补单位在出产、加工取样阀时,应对所用资料成份有所了解,以避免运用富含催化元素的资料。

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