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少油设备氢含量增高的原因是什么?如何处理?

[  修改时间:2015-7-24 16:45:08  浏览次数:816]
 

少油设备时指互感器和电容型套管等。近几年来对国产带金属膨胀器的密封式互感器测试发现,氢含量偏高,如表2-125所示,通常认为造成互感器油中单值氢组分增高的原因是互感器进水受潮,或在生产过程中干燥不彻底,在运输、存放及运行一段时间后潮气溶向油中,水分在电场作用下产生电解或水与铁起化学反应而产生氢。但测试表明,绝大多数密封式互感器油中含水量都比较低。所以氢气单值增高的原因不能简单地归结为进水受潮。常见的原因主要有:

(1)加装金属膨胀器。研究表明,氢含量 与加装金属膨胀器有关,某L-110型电流互感器1991年加装金属膨胀器前后的色谱分析结果如表2-126所示。

2-126 L-110型互感器加装金属膨胀器前后色谱分析结果(ppm

采样时间

(年

H2

CH4

C2H4

C2H6

C2H2

CO

CO2

C1+C2

H2O

1989.10

85.8

1612.8

1990.5

28.9

2.1

3.5

86.4

1272.6

5.6

1992.8

691.9

6.4

10.8

2.9

445.5

28190

20.1

15.8

1993.8

1144.9

6.8

8.7

2.2

525.6

2770.7

17.7

18.8

由表2-126中数据可知,改装后氢含量明显增高,这是因为金属膨胀器采用的金属是不锈钢等,它们在加工时吸附的氢未得到处理,在油的浸泡和电场的作用下释放出来了,而且释放的速度非常快。从表2-125中数据可以明显看出互感器氢含量的变化规律:从投运前的一定量增长到最高量,然后逐渐下降,有的甚至达到零。这就是说,投运前由于油浸的原因产生一定量的氢,投运后在电场作用下,增长到最高量,然后不再增长而逐渐下降。有的互感器在投运前含有一定量的氢,投运后并不增高,一直下降,这说明在投运前,在油浸下氢已经充分释放,达到了最高量,投运后在电场作用下,也不会释放了,故呈下降趋势。

(2)产品制造缺陷。如真空处理不彻底、装配不良、电屏错位或断裂等因素,都可致使互感器在正常工作电压或过电压下产生局部放电,其累积结果导致油纸绝缘老化分解。此外,末屏接触不良,屏极电位悬浮,将产生严重局部放电,表面滑闪放电,甚至击穿。其产气特征除了H2COCO2外,还可检出乙炔。

(3)互感器内部一次连接夹板、螺杆、螺母等松动,接触电阻大,局部温升剧增,从而导致油的过热,分解出大量气体,它可使金属膨胀器伸长顶起上盖。此类故障在出厂检验时难以发现,只能靠严格的质量管理来保证。

(4)密封不良、产品受潮。特别是70年代前制造的LCLWD3-220LCDW2-110JCC-110等型产品,其密封多为带橡胶隔膜和装有吸湿器结构,易于进水受潮而使油氧化分解,水分侵蚀铁的氧化物也会产生氢气。

(5)检修不当。由于现场条件所限,换油后真空脱气不充分,油纸间隙中残存气泡;现场带油电焊补漏;吊芯干燥在一般烘房中进行,而未采取真空干燥工艺等,都是检修后新的致氢原因。

有的单位在电容型套管测试中也发现上述现象,如表2-117所示。这是因为含碳量高的金属也具有放氢特性。

当发现少油设备氢含量单值增高时,有的单位认为,对氢含量小于1000ppm时,可以不处理,仅适当缩短监测周期,只要氢含量不再提高,稳定下来过段时间自然会呈下降趋势,慢慢散发掉,个别设备氢含量达到1000ppm,应及时处理。

少油设备氢气含量增高的处理方法如下:

(1)对装有金属膨胀器的互感器,若油中出现单纯氢超标,而水分含量又在合格范围内,可进行一段时间的跟踪试验,待氢含量趋于稳定或下降后,则减少或取消跟踪试验。

2-127 电容型套管氢含量测量结果(ppm

序号

型式

试验日期

(年

氢含量

序号

型式

试验日期

(年

氢含量

1

BRL3/60

1990.6.27

1991.4.23

1992.4.20

13616

70

0

6

DRDLW/220

1989.5.11

1990.5.8

1991.5.22

47.43

51.36

0

2

BRL3/60

1990.6.27

1991.4.23

1992.4.20

4758

140

1078

7

BRWV3

1989.9.23

1991.5

1992.4.13

331.96

194.5

0

3

BRL3/60

1990.6.27

1991.4.23

1992.4.20

5256

205

0

8

BRWV3

1989.9.23

1991.5

1992.4.13

303.28

140.2

0

4

BRL3/60

1990.6.27

1991.4.23

1992.4.20

210.25

150

84.89

9

BRWV3

1989.9.23

1991.5

1992.4.13

299.58

136.3

0

5

BRL3/60

1990.6.27

1991.4.23

1992.4.20

18.88

8.43

0

10

BRWV3

1989.9.23

1991.5

1992.4.13

380.93

200.34

0

(2)结合设备检修对油进行真空脱气,效果很好。处理后,由于氢气浓度变小,引起化学平衡移动,投运后油中氢气可能还会有所增加,但要比处理前低得多。

3)在运行中发现少油设备氢气含量增高后,应结合产品绝缘电阻值、介质损耗因数、局部放电量、油的油中微水含量、高温介质损耗因数及产气率等测量结果进行综合分析判断,确定故障的原因。

 
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