变压器油里的气体如何处理?
答:正常运行的变压器油里面是没有瓦斯气体的,一旦出现气体则说明变压器内部发生故障了,或者变压器负载过重使变压器发热达到一定温度。再者是由变压器内部故障点局部发热,引起变压器油的膨胀,例如:温度过高使油中分解出大量的瓦斯气体。这种情况都是由于变压器内部的相间短路、层间或匝间短路、油面下降以及分接开关接触不良打火造成的。
对于功率在750~1000KVA以上的大容量变压器,现在大部分变压器都改变了老式防爆管结构的保护装置,由安全阀(也叫压力释放阀)安装在变压器的箱盖上。当变压器正常工作时或有故障时,变压器油会热胀冷缩在内部产生一定压力,一旦内部的压力达到设定值时,安全阀会自动打开将变压器内部的压力释放掉。
另外变压器油枕上安装有呼吸器,呼吸器下面安装有干燥进出空气的硅胶颗粒,还有下部剩满油的油杯,其目的让进出空气最大限度的不含水。
另外还安装有气体继电器,如下图所示。
气体继电器是一种非常灵敏的变压器内部故障保护装置,它安装在变压器的器身与油枕之间,主要保护范围是变压器内部的相间短路、层间或匝间短路、油面下降以及分接开关接触不良等故障。
当变压器内部发生故障时,故障点局部发热,引起变压器油的膨胀,油中分解出大量的瓦斯气体聚集在气体继电器的上部使其油面下降,上油杯与磁铁跟随其下降,在下降到一定程度时,气体继电器的上干簧接点接通,报警电路闭合而发出报警信号。
如果变压器油中含有大量气体,此时变压器需要停止运行,通过从聚集在气体继电器中的气体成分和含量分析故障产生的原因。
① 如果气体继电器中为无色无臭的不可燃气体,氧气含量大于6%,油的闪点不降低,则说明是空气进入了气体继电器内部,此时变压器可以继续运行,待日后停电检修再作处理。
②气体可燃,则说明变压器内部有故障。这时可从气体颜色、成分和气味进行判断:
a.气体颜色为黄色,不易燃, 且一氧化碳含量大于1%~2%,为变压器内木质绝缘损坏,应停电检查。
b.气体颜色为灰色和黑色,易 燃,且氢气含量在30%以下,有焦油味,闪点降低,则说明变压器油炭化,变压器内有局部过热或油内曾发生过闪络故障,此时应进一步分析油样或停电检查。
C.气体颜色为浅灰色,可燃,且带强烈臭味,为纸或纸板绝 缘损坏,应立即停电检查。
如果上述分析对变压器内的潜伏性故障还不能作出正确判断,则可采用气相色谱法作出作出进一步判断。
当变压器差动保护和气体保护同时动作时,在未查明原因并加以消除前,不准合闸使用。
知足常乐2019.5.13日于上海
说到变压器油里的气体,我们得先说变压器对油的热胀冷缩的设计处理方案。
有两种方案,一种是开放式油箱,提前计算好热胀冷缩的容积,在变压器顶部设计一个高位油枕来补偿热胀冷缩的量,油枕与大气开放式接触,在油枕呼吸口设置吸潮呼吸器,降低进去油枕空气的湿度。这类变压器一般用于配网中小容量变压器,一般不用排气。
另一种是封闭式油箱,在变压器顶部设置一个封闭式的可伸缩的波纹管式油枕,油枕在注油前,先简单的抽真空,使油枕内空气全部排完,波纹管收缩到最小。然后对变压器本体抽真空,达到规定的真空度之后,打开油枕与变压器本体的联通阀,再通过真空滤油机向变压器内注油。这样通过变压器内油的体积越来越大,本体内注满后,继续注油,用油自动将波纹管撑开到一定数值(具体保险油枕热胀冷缩油位曲线牌),停止注油。这种模式下,变压器油与外界大气是隔绝的。呼吸器只是隔离油枕外与波纹管内胆之间的空隙部分的空气与外界大气。此种变压器安装完成后,需在变压器安装完成后静置24小时与168小时时在各个管道和法兰的最高点进行排气。
气体还有一种存在方式,即溶解在变压器油里。这个一般要对变压器进行色谱分析才能得知具体的溶解量。处理方法是用真空滤油机对变压器油进行循环真空加温过滤,滤油机真空度在133帕斯卡的真空度下,出口65℃温度,进行加热循环过滤,直至进口油温大于40℃,再取样进行全色谱分析,结果合格,即可默认油里不含气体或者含量微乎其微了。
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