李思 羅紅濤

摘要：電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣元件，其健康狀況直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。文章利用高效液相色譜儀對深圳供電局運行中66臺變壓器進(jìn)行糠醛試驗，對測試結(jié)果進(jìn)行了分析研究，積累了此項試驗項目的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：變壓器；液相色譜；糠醛試驗；電力系統(tǒng)；電氣元件 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM406 文章編號：1009-2374（2016）17-0120-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.058

1 概述

電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣元件，其健康狀況直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。隨著運行年限的增加，變壓器內(nèi)部油紙絕緣系統(tǒng)會逐漸老化，導(dǎo)致絕緣性能下降?！吨袊戏诫娋W(wǎng)公司2013年變壓器工作匯報》中指出各電壓等級變壓器的整體缺陷率會隨著運行年限的增長呈現(xiàn)出明顯的一致性增長趨勢，因此對于老舊變壓器來說，缺陷率往往很高，需要進(jìn)行重點維護。

南網(wǎng)公司設(shè)備部召開“運行15年及以上變電設(shè)備專項整治第二階段工作視頻會議”中指出“為進(jìn)一步提高公司老舊變電設(shè)備的健康水平，針對運行超過15年的主變，各省可根據(jù)自身情況試點開展主變介電譜測試、糠醛測試等試驗，積累測試數(shù)據(jù)及經(jīng)驗”，因此準(zhǔn)確評估油紙絕緣系統(tǒng)的老化狀態(tài)及剩余壽命已成為變壓器狀態(tài)監(jiān)測的重點。

充油電氣設(shè)備的固體絕緣材料主要是絕緣紙，而絕緣紙的主要成分是纖維素。在變壓器運行中，由于溫度、水分、氧及油中的酸性化合物的共同作用，纖維素產(chǎn)生一系列的降解，產(chǎn)生出一系列含氧雜環(huán)化合物溶解于變壓器油中，糠醛便是其中的主要產(chǎn)物?？啡┰谶\行中的變壓器油中由于油分子的運動與擴散遵循菲克定律，可認(rèn)為是均勻分布的，因此分析出糠醛的含量即可得知絕緣老化的情況。

2 試驗實施

2.1 試驗對象選擇

結(jié)合我局設(shè)備運維情況，按設(shè)備重要程度、運行年限及狀態(tài)評價三個維度選取出66臺變壓器作為糠醛測試對象。

2.1.1 按設(shè)備重要程度。根據(jù)我局重要設(shè)備差異化運維文件中規(guī)定的變壓器重要度、健康度、特維級別等進(jìn)行梳理，選取出35臺主變進(jìn)行糠醛測試。

2.1.2 按設(shè)備運行年限。對變壓器的運行年限進(jìn)行梳理，其中運行年限超過15年的電壓等級為110kV、220kV的變壓器分別有24臺、6臺，運行年限超過10年的電壓等級為500kV變壓器共有9臺。

2.1.3 按設(shè)備狀態(tài)評價。《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中規(guī)定，當(dāng)變壓器油中氣體總烴超標(biāo)或CO、CO2過高時，建議對油進(jìn)行糠醛試驗，見表1。因此，對總烴超標(biāo)的變壓器進(jìn)行梳理，共有10臺。

根據(jù)以上原則綜合，共選取主變66臺作為糠醛測試試驗對象。

2.2 儀器調(diào)試及參數(shù)設(shè)定

2.2.1 參數(shù)設(shè)定。（1）高效液相色譜儀（日本島津公司生產(chǎn)）：二元梯度，C18色譜分離柱，LCsolution色譜工作站，紫外檢測器波長λ設(shè)定為277nm；（2）振蕩器：往復(fù)振蕩頻率275次/min±5次/min，振幅35mm±3mm；（3）過濾膜：0.45?m針頭式油性濾膜；（4）采用20?L定量環(huán)進(jìn)樣。

2.2.2 時間程序設(shè)定。采用梯度沖洗，首先用1∶1的甲醇水溶液沖洗4min，待糠醛洗脫結(jié)束后，再用純甲醇沖洗14min，以洗脫出萃取液中的其他成分，最后再用1∶1的甲醇水溶液沖洗4min，使儀器處于重新進(jìn)樣的準(zhǔn)備狀態(tài)。

2.3 配置標(biāo)準(zhǔn)溶液

糠醛試驗標(biāo)準(zhǔn)溶液有兩種：一種是把純糠醛直接溶解到甲醇中配成糠醛的甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液；另一種是把純糠醛直接溶解在空白的變壓器油中配制而成。前一種在標(biāo)定前應(yīng)以甲醇對油中糠醛的平均萃取率為依據(jù)，后一種無需知道甲醇對油中糠醛的萃取率，只要按照樣品測試時的相同步驟進(jìn)行操作，這樣可以消除系統(tǒng)的誤差，但必須保證糠醛完全均勻地溶解在油中。

技術(shù)人員對兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液都進(jìn)行了配制，并利用高效液相色譜儀反復(fù)試驗，最終發(fā)現(xiàn)按比例濃度配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液所產(chǎn)生的波形峰高及峰面積也均成相應(yīng)比例（見圖2），達(dá)到了預(yù)期的效果，為后續(xù)變壓器油的試驗奠定了良好的基礎(chǔ)，試驗結(jié)果見表2。

2.4 對選取試驗對象展開試驗

通過測試，本次選取的66臺變壓器均未檢測出糠醛值，選取若干樣本截圖，見圖3所示：

可能原因分析如下：（1）補油和換油對油中的糠醛含量影響比較明顯，如500kV紫荊站#3主變；（2）熱虹吸器和靜油器中的吸附劑對油中糠醛有較強的吸附

作用。

3 結(jié)語

通過查取相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)影響油中糠醛含量的因素主要有如下兩點：（1）運行溫度、負(fù)荷率、絕緣紙含水量過高都會導(dǎo)致油中糠醛含量增加；（2）事故狀態(tài)下，絕緣紙的老化速度會出現(xiàn)階躍性變化，油中糠醛含量也會迅速提高。因此還需結(jié)合機會對上述各種因素影響下的變壓器的糠醛值進(jìn)行測試分析和積累，以便更好地為變壓器的絕緣老化判斷提供有力判據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 俞海源，張飚.變壓器油中糠醛含量與絕緣紙老化關(guān)系的研究[J].華東電力，2002，（12）.

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作者簡介：李思（1986-），女，吉林人，深圳供電局有限公司工程師，工學(xué)碩士，研究方向：輸變電設(shè)備絕緣試驗及故障診斷；羅紅濤（1974-），男，河南人，深圳供電局有限公司技師，技能專家，研究方向：輸變電設(shè)備絕緣試驗及故障診斷。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）