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高压互感器投运前氢气超标的原因是什么？
时间：2020-08-28
运行部门对投运前高压互感器的油进行色谱分析表明，不少产品的氢含量明显增大，甚至严重超标，如表2-128所示。
表2-128 电流互感器前油色谱分析值（ppm）
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产品号 |
检测值 |
H2 |
CH4 |
C2H6 |
C2H4 |
C2H2 |
CO |
CO2 |
|
110kV
（#1） |
出厂值 投运前 |
17.88 324 |
1.06 1.9 |
0 3.4 |
0 0.5 |
0 0 |
9.6 176 |
65.1 1083 |
|
110kV （#2） |
出厂值 投运前 |
19.93 600 |
1.37 2.8 |
4.41 8.5 |
0 0.5 |
0 0 |
48.9 320 |
186 1200 |
|
220kV （#3） |
出厂值 投运前 |
22.4 289 |
1.76 2 |
1.47 6 |
0 痕 |
0 0 |
15.1 351 |
102 995 |
|
220kV （#4） |
出厂值 投运前 |
16.73 389 |
2.54 2 |
2.96 6 |
0 痕 |
0 0 |
32.6 339 |
146 4052 |
研究分析表明，产生这种现象的主要原因有：
（1）互感器在施加工频试验电压时，主绝缘中铝箔电屏边缘、一次绕组端部等都可能产生电晕放电；产品真空干燥、注油及脱气等工艺不完善时，油纸绝缘中残存气泡亦可能游离；器身包绕或产品组装时卫生不良，悬浮于油中的尘埃微粒形成导电小桥。这些都将降低产品的局放水平，导致油的分解产气。
（2）互感器底箱及储油柜内壁涂刷的绝缘清漆干燥程度将影响油中含氢量。表2-129列出绝缘清漆的干燥时间和方法，对油中氢含量影响的试验数据，试验是用Φ150×180（mm）金属筒刷漆作盛油容器。试验表明，漆膜干燥不良是一个重要的致氢源，而且不易清除。
表2-129 绝缘清漆对油中含氢的影响（ppm）
|
试样 |
干燥情况 |
H2 |
CH4 |
C2H6 |
C2H4 |
C2H2 |
CO |
CO2 |
|
#1 #2 #3 #4 |
凉干24h 凉干48h 凉干72h 烘干48h |
925 458 256 37 |
10 14 13 2 |
53 97 83 6 |
痕 7 7 0 |
0 0 0 0 |
372 410 217 53 |
2131 2111 1603 618 |
注 烘干时温度为80℃。
（3）产品内部的不锈钢材料能吸附氢气，特别是用Ti9Ni18Cr不锈钢薄板制成的金属膨胀器，在等离子焊接过程中会产生氢气，如不注意除氢工艺的处理，则膨胀器波纹片缝隙处所藏存的氢气将带入互感器中。
（4）变压器油的来源及其处理工艺也影响氢的含量。油中烷烃组成的热稳定性最差，易于热分解产生低分子的烯烃和氢气。不同厂家的变压器油的烯烃组分差异较大，兰州炼油厂的25油含烷烃约45%，而有的厂家高达60%，因此油源的选择应予重视。
（5）互感器的器身在加热干燥处理时，若过于靠近罐壁，将使以纸纤维为主的绝缘材料过热。温度过高将析出氢气。
（6）产品底箱带油补焊也会产生油的局部过热而析出氢气。表2-130是上述盛油试验容器，在焊接前后的油色谱测试数据。它证实了带油补焊是不容忽视的致氢源，而且还有乙炔析出。
表2-130 带油容器焊接前后油色谱数据（ppm）
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试样 |
状况 |
H2 |
CH4 |
C2H6 |
C2H4 |
C2H2 |
CO |
CO2 |
|
#1 |
焊前 焊后 |
81 37 |
2 2690 |
6 405 |
0 3593 |
0 123 |
4.8 2250 |
4.6 2325 |
|
#2 |
焊前 焊后 |
37 674 |
2 731 |
6 101 |
0 1178 |
0 66 |
37 674 |
53 1671 |
|
#3 |
焊前 焊后 |
51 783 |
2 783 |
0 80 |
0 865 |
0 34 |
51 330 |
470 4024 |
|
#4 |
焊前 焊后 |
26 6602 |
2 5321 |
0 1197 |
0 14571 |
0 475 |
62 190 |
520 1203 |
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