電氣設(shè)備絕緣油全密封取樣裝置設(shè)計及應(yīng)用

楊震洋 黃漢賢 熊婷婷

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，廣東 珠海519000）

0 引言

隨著高電壓大容量發(fā)供電設(shè)備的不斷增加，基于電力設(shè)備絕緣油分析的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)開始發(fā)揮越來越重要的作用［1－2］。在用油設(shè)備的絕緣油色譜分析試驗過程中，取油樣是最重要的環(huán)節(jié)之一，所取樣品的真實性直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性［3］，干擾對設(shè)備內(nèi)部健康狀態(tài)的真實診斷。據(jù)《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》規(guī)定：“從設(shè)備中取油樣應(yīng)使用100mL玻璃注射器在全密封狀態(tài)下進(jìn)行，油樣不得與空氣接觸。”

目前，變電站的充油電磁式電流（電壓）互感器在生產(chǎn)時均未加裝全密封注射器取樣的接頭，無法實現(xiàn)全密封取樣。因此，在進(jìn)行色譜分析時必將產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差，影響運(yùn)行中設(shè)備的健康狀態(tài)診斷，不利于設(shè)備的安全運(yùn)行。同時，對充油電磁式電流（電壓）互感器進(jìn)行取樣需登高作業(yè)，操作人員容易疲累，且工作過程中要時刻注意與設(shè)備帶電部位保持安全距離，心理壓力較大。

充油電磁式電流（電壓）互感器取油樣的方法，是將設(shè)備取樣口打開直接排油自流，然后用棕色玻璃瓶靠近流出口盛裝，使油自流至取樣瓶內(nèi)，回到試驗室再用注射器抽取處理，該取樣方法使試驗樣品2次暴露于空氣中，會造成絕緣油中氣體組分逸散（尤其是H2組分），導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響分析診斷。因此，有必要設(shè)計一套具有自密封功能的裝置用于電氣設(shè)備絕緣油的全密封取樣。

綜上所述，研發(fā)出一種可實現(xiàn)全密封取樣的充油電磁式電流（電壓）互感器取樣裝置十分必要。

1 充油式電氣設(shè)備全密封取樣裝置原理

本文設(shè)計了一套具有自密封功能的電氣設(shè)備絕緣油全密封取樣裝置，如圖1所示，將其應(yīng)用到充油電磁式電流（電壓）互感器可實現(xiàn)全密封注射器取樣，樣品真實性更高，提高色譜分析的準(zhǔn)確度，有利于準(zhǔn)確診斷設(shè)備的健康狀態(tài)，確保設(shè)備安全運(yùn)行。同時該取樣工作是通過狹長管道下引至地面進(jìn)行具體的注射器取樣操作，操作方便、輕松，有效降低人機(jī)功效及觸電危險。

圖1 電氣設(shè)備絕緣油全密封取樣裝置設(shè)計圖

充油電磁式電流（電壓）互感器全密封取樣裝置由全密封取樣轉(zhuǎn)換接頭、中間連管和轉(zhuǎn)換導(dǎo)向三通組成。全密封轉(zhuǎn)換接頭材料選用普通黃銅，轉(zhuǎn)換接頭的一端與設(shè)備對接相連，根據(jù)不同型號CT、PT的取樣接頭設(shè)計與之匹配的放油閥旋接螺帽（如圖1所示接頭1、接頭2），旋接過程既能頂開設(shè)備側(cè)的密封閥，確保油能流出至轉(zhuǎn)接頭內(nèi)腔，又能實現(xiàn)轉(zhuǎn)接頭與設(shè)備取樣閥間的密封，使油不外溢。全密封轉(zhuǎn)換接頭的另一端（出口端）硬連接一個具有自密封的快速出口閥，通過中間連管將絕緣油下引。中間連管采用聚四氟乙烯材料，其一端安裝與轉(zhuǎn)換接頭出口端的快速出口閥相配套的拔插式自密封接頭，另一端為管道直接插入三通頭的入口端，旋轉(zhuǎn)一下即可接牢，保證密封良好。轉(zhuǎn)換導(dǎo)向三通的一端通過插入旋緊的方式與取樣下引管道連接，一端接長軟管用于排氣，另一端通過軟管與取樣注射器連接，從而達(dá)到全密封取樣。

2 應(yīng)用效果

在現(xiàn)場取油樣工作中應(yīng)用本文設(shè)計的全密封取樣裝置，并將應(yīng)用裝置取樣的試驗結(jié)果與應(yīng)用原取樣方法得到的試驗結(jié)果進(jìn)行對比，驗證裝置方法的有效性及優(yōu)越性。應(yīng)用2種方法對某220kV變電站進(jìn)行主變絕緣油取樣，對得到的油樣進(jìn)行色譜分析，結(jié)果如表1所示。

表1 應(yīng)用不同取樣方法獲取的油樣色譜分析結(jié)果對比

從表1中數(shù)據(jù)可知，不使用本文設(shè)計的全密封裝置進(jìn)行取樣，得到的試驗結(jié)果油中組分會受取樣方式的影響：其中H2組分會因密封不良而發(fā)生逸散，而CO、CO2組分會增多。由此可見，取樣過程中，取樣裝置的密封情況直接影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

應(yīng)用本文設(shè)計的全密封取樣接口進(jìn)行取樣，具有以下顯著優(yōu)點：（1）對原無法實現(xiàn)全密封取樣的充油電磁式電流（電壓）互感器實現(xiàn)全密封取樣，提高了色譜分析的準(zhǔn)確性。（2）縮短了人員站在絕緣梯上作業(yè)的時間，僅是裝拆接頭的時間，有效降低觸電危險及高空墜落的風(fēng)險，也有效減少了感應(yīng)電的傷害。（3）將充油電磁式電流（電壓）互感器的取樣工作由原來需站在絕緣梯上操作的純高空作業(yè)，改為大部分時間地面作業(yè)，操作簡單、輕松，有效降低人機(jī)功效傷害，同時也明顯提高了工作效率。（4）容易實現(xiàn)對排出的廢油全部回收。

3 結(jié)語

總的來說，本文設(shè)計的全密封取樣裝置可有效地減少取油樣時油中組分的逸散，提高樣品真實性及色譜分析的準(zhǔn)確度，有利于更準(zhǔn)確地診斷設(shè)備健康狀態(tài)。同時，該裝置的應(yīng)用將充油電磁式電流（電壓）互感器取樣方式由純高空作業(yè)改成大部分地面作業(yè)，操作方便，有效降低了觸電及高空墜落的風(fēng)險。

［1］孫堅明，孟玉嬋，劉永洛.電力用油分析及油務(wù)管理［M］.中國電力出版社，2009

［2］徐康健，孟玉嬋.變壓器油中溶解氣體的色譜分析實用技術(shù)［M］.中國質(zhì)檢出版社，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011

［3］GB／T7597—2007 電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法［S］