概述：電力設(shè)備超高壓變壓器絕緣油凈化的升級技術(shù)規(guī)范要求。分析了變壓器油中絕緣油乙炔、氫氣等氣體產(chǎn)生的原因及色譜分析對變壓器故障診斷的重要性。特高壓油處理設(shè)備濾油機脫出乙炔的應(yīng)用實例。

隨著用電量的上升，變電站、特高壓輸電變、全國電網(wǎng)的不斷擴大500KV-1000KV大容量高等級的變壓器在電力生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，為了確保電網(wǎng)運行的_可靠，對絕緣油處理設(shè)備、特高壓油處理設(shè)備的性能提出了更高的要求。

對運行中變壓器進行_監(jiān)測的主要手段是：通過油中氣體的色譜分析，檢測油中氣體含量的變化，從而分析變壓器潛在的故障及隱患，以便及時維護或消除故障，防患于未然。溶解于油中的總烴、乙炔、氫氣、水分含量的變化是診斷變壓器故障的主要參數(shù)。因此，要求新安裝的或檢修后的變壓器，或者跟蹤故障變壓器濾油后的絕緣油中，乙炔和氫氣含量應(yīng)為零，同時將氣體總含量限制在≤0.1的標準。

一、絕緣油含乙炔、氫氣怎么回事？

（1）正常運行時，變壓器油及固體有機絕緣材料在熱的作用下，分解出少量的氫、低分子碳化氫（烴）、一氧化碳和二氧化碳，這些氣體大部分溶解在油中。

當(dāng)變壓器存在缺陷或發(fā)生故障時，油中氣體的種類和數(shù)量將發(fā)生變化。當(dāng)出現(xiàn)局部過熱時，隨著溫度的升高，烴的各種分量明顯增加，假若固體絕緣損壞，一氧化碳和二氧化碳將增加。出現(xiàn)絕緣擊穿的高能量放電時，附近的油幾乎 -熱分解，產(chǎn)氣劇增，除了碳的微粒均勻散布在油中外，主要氣體是氫（H2）和乙炔（C2H2）。出現(xiàn)火花放電的低能量放電時，主要氣體仍是H2 和C2H2，但數(shù)量比高能量放電少得多。出現(xiàn)局部放電時，將使油的自由分子游離，產(chǎn)生的主要氣體是H2，也有少量C2H2 和CH4（甲烷）。不論哪一種放電，只要有固體絕緣介入，就總會產(chǎn)生CO 和CO2。

（2）運行在變壓器絕緣油中發(fā)現(xiàn)有炭黑顆粒怎么回事？
　　 油炭黑是絕緣油在電弧（運行中）作用下燃燒時產(chǎn)生的。炭黑一般是膠體、均勻分散于油中，但當(dāng)炭黑較多時，則從油中析出，膠體狀炭黑多見于開關(guān)油中，且均勻地分布在整體油品中，幾乎在所有情況下，絕緣油表面呈瑩光閃閃的藍色到紫色。可以通過特高壓油處理設(shè)備辦法將炭黑除去。

（3）如何通過變壓器運行油的氣味來判斷其產(chǎn)生乙炔、氫氣、原因？
　　 對于運行絕緣油油有時會發(fā)出不同氣味，這些氣味也可能是事故發(fā)生的前兆，如：氣味主要原因

• 乙炔味：局部放電、局部過熱，局部摩擦、流體摩擦。

• 燒焦味： 纖維質(zhì)的熱分解

• 魚腥味： 蟲膠的分解

• 霉氣味：老化

• 刺鼻酸味： 老化
  但是正如某些憑感官的直檢方法一樣，判斷氣味當(dāng)然也受到人的主觀因素的影響，運行油氣味的變化是直接嗅得出來的，由于單憑此方法得不出確切的結(jié)論，所以當(dāng)氣味發(fā)生明顯變化時，應(yīng)對油品進行分析的檢驗，必要時建議作油中氣體分析。

二、為什么普通真空濾油機處理后，油中普遍還存在乙炔？

（1）油中乙炔產(chǎn)生的原因分析

一是變壓器油中本身含有的乙炔；

二是普通真空濾油機處理絕緣油時使油局部范圍內(nèi)產(chǎn)生過高的溫度，普通真空濾油機油路設(shè)計問題，設(shè)計出現(xiàn)問題濾油機工作時流體相互摩擦產(chǎn)生乙炔，使油分解—由高分子量變成低分子量，從而產(chǎn)生氫氣、乙炔和CH4（甲烷）氣體。大部分真空濾油機，在處理油過程中一般產(chǎn)生有乙炔等氣體，如果在處理油結(jié)束時還未將其脫除，則處理后的油中總有少量氫氣和乙炔氣體。這種普通真空濾油機無論怎么過濾都是不合格的。

真空濾油機的工作原理應(yīng)該是將油中的水分、低餾分物—如氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、總烴、一氧化碳、二氧化碳等氣體從油中蒸發(fā)分離出來。但是，由于極微量的水分、氣體與油分子的結(jié)合力很強，一般普通真空濾油機的分離能力有限，不能保證油中水分、氣體達到很低的程度，不能保證油中乙炔、氫氣為零。所以，目前大量使用的真空濾油機普遍存在含有乙炔的問題。

例如；四川華電低價采購了一臺普通真空濾油機200L/min，對500KV主變壓器絕緣油進行凈化處理，經(jīng)過送樣化驗分析嚇出了一身冷汗！結(jié)果；濾前0.1%，經(jīng)過普通真空濾油機處理后為0.75%不降反升了！這充分的說明對真空濾油機技術(shù)的要求。過去對乙炔氣要求不高，問題不突出；現(xiàn)在用精密的氣象色譜分析儀器檢測，這些濾油機處理后的油中都含乙炔，氫氣。

三、變壓器油處理設(shè)備解決乙炔、氫氣的技術(shù)性能

1、變壓器油處理設(shè)備用途

廣泛應(yīng)用于各類大型變壓器設(shè)備安裝和檢修時的油凈化處理和真空熱油循環(huán)干燥。廣泛于110-500KV-1000KV以上的高壓、超高壓變壓器絕緣油凈化處理，也適用于高等級新油，進口油的深度處理，其脫水、脫氣、除酸值、除去游離炭及雜質(zhì)等，處理后變壓器油極限耐壓值更高。既可作濾油使用，也可作為獨立真空源對變壓器設(shè)備進行真空干燥注油功能。

2、變壓器油處理設(shè)備工作原理

①真空濾油機根據(jù)負壓分離，機械精密過濾、分子吸附、真空干燥的原理。采用螺旋噴淋霧化油膜閃蒸技術(shù)，能去除油中水分、雜質(zhì)、游離碳、酸值、膠質(zhì)等，經(jīng)處理后的變壓器絕緣油能高于新油標準。

②真空濾油機與普通真空濾油機相比增加了羅茨真空系統(tǒng)，二級高真空分離系統(tǒng)，三維立體分離塔系統(tǒng)、一個蒸發(fā)罐實現(xiàn)多級分離技術(shù)等。紅外線逐行掃描消泡自控系統(tǒng)，閃急快速蒸發(fā)系統(tǒng)，其脫水、脫氣、除雜質(zhì)、效果更快，更徹底，油極限耐壓值更高。

3、變壓器油處理設(shè)備工作流程

待處理油經(jīng)過初濾器、二級過濾器過濾后進入加熱器進行加熱，熱油經(jīng)分配器變?yōu)榇至ｌF狀進入真空分離室，水分即開始蒸發(fā)，油霧下落到反應(yīng)塔上形成拋物線狀運作，在罐內(nèi)形成立體的，多層面的蒸發(fā)結(jié)構(gòu)，通過短時的循環(huán)，便可達到凈化目的。經(jīng)過除雜質(zhì)、脫水、脫氣、除酸的油品在油泵的作用下經(jīng)過精密過濾器完成一個工作循環(huán)。從真空分離室中分離出來的水蒸氣熱空氣進入冷疑器，大部分水蒸氣凝結(jié)為水存入積水倉，排出機外，油中熱空氣經(jīng)冷卻后由真空泵排出。

4、變壓器油處理設(shè)備特點

①.ZJ-D系列真空濾油機工藝設(shè)計；多級效率高真空系統(tǒng)，采用進口德國萊寶真空泵和德國萊寶羅茨泵，能快速脫除油中的水分、酸值、機械雜質(zhì)，游離碳、膠質(zhì)等；提高油的耐壓值，如；

油質(zhì)初始值：含水量：≤50mg/L、含氣量：≤10 %（體積分數(shù)）、擊穿電壓：≥25KV

二次凈化： 含水量：≤15mg/L、含氣量：≤0.1%（體積）、耐壓值：≥50KV（球極）

三次凈化：殘余水分:≤5-10ppm、殘余氣體:≤0.05%、乙炔含量為0、耐壓:≥60KV（球極）注：含水、含氣量測量方法按有關(guān)GB、DL或IEC標準。

②.ZJ-D系列應(yīng)用國內(nèi)外同類設(shè)備先進技術(shù)多項創(chuàng)新設(shè)計，在油處理工藝與設(shè)備性能上處于行業(yè)領(lǐng)先水平，具有工作真空度高、凈油速度快、精度高等特點，具科技與效益同時兼得。

③．ZJ-D系列控制系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計的控制聯(lián)鎖保護裝置，超壓報警停機保護、過載保護系統(tǒng)、自動恒溫系統(tǒng)，歐姆龍紅外線自動消泡系統(tǒng)，自動防噴油連鎖保護等多項先進技術(shù)，保障了設(shè)備全自動化_運行。

④．ZJ-D系列效率高真空系統(tǒng)；效率高的脫氣、脫水系統(tǒng)，采用了先進的螺旋霧化裝置，三維立體分離塔，閃急蒸發(fā)技術(shù)，油液在蒸發(fā)罐內(nèi)形成拋物線狀運作能快速脫出油中水分和有害氣體。（氣液分離）

⑤．ZJ-D系列過濾系統(tǒng)：先進的磁性過濾器；用于吸油過濾，濾除絕緣油介質(zhì)中的固體顆粒及微細鐵性物質(zhì)，有效控制工作介質(zhì)的鐵性雜質(zhì)污染度。

⑥．ZJ-D系列濾芯過濾器；選用.PAL，進口濾芯，多級精密過濾，逐級加密技術(shù)能阻擋微細雜質(zhì)，納污量大。

⑦．ZJ-D系列加熱系統(tǒng)；采用_ -進的加熱技術(shù)等品牌，優(yōu)異的抗腐蝕性能、熱穩(wěn)定性、抗粘性能、絕緣性、化學(xué)阻抗性和耐磨性_可靠的碳纖維加熱系統(tǒng)，具有升溫快、加熱均勻等多重功能。

⑧．輸油系統(tǒng)；采用三螺桿泵及德國進口依莫油泵-斯特林流體系統(tǒng)技術(shù)，具備流量可達到35m3/h、揚程可達到350米，特殊材質(zhì)與特有的性能曲線保證了油流決不會引起間隙放電產(chǎn)生乙炔的問題,，在油處理工藝與設(shè)備性能上處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

⑨．（注；技術(shù)選配）本機可根據(jù)客戶要求配置：主要部件全進口萊寶真空泵、可配三級真空系統(tǒng)。

文獻資料原創(chuàng)者：重慶凱潛濾油機制造有限公司