概述：電力設(shè)備超高壓變壓器絕緣油凈化的升級(jí)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(duì)變壓器故障診斷的重要性。特高壓油處理設(shè)備濾油機(jī)脫出乙炔的應(yīng)用實(shí)例。

隨著用電量的上升，變電站、特高壓輸電變、全國(guó)電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大500KV-1000KV大容量高等級(jí)的變壓器在電力生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，為了確保電網(wǎng)運(yùn)行的_可靠，對(duì)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(duì)運(yùn)行中變壓器進(jìn)行_監(jiān)測(cè)的主要手段是：通過(guò)油中氣體的色譜分析，檢測(cè)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(shí)維護(hù)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(shí)將氣體總含量限制在≤0.1的標(biāo)準(zhǔn)。

一、絕緣油含乙炔、氫氣怎么回事？

（1）正常運(yùn)行時(shí)，變壓器油及固體有機(jī)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(shí)，油中氣體的種類(lèi)和數(shù)量將發(fā)生變化。當(dāng)出現(xiàn)局部過(guò)熱時(shí)，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(shí)，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?dú)怏w是氫（H2）和乙炔（C2H2）。出現(xiàn)火花放電的低能量放電時(shí)，主要?dú)怏w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(shí)，將使油的自由分子游離，產(chǎn)生的主要?dú)怏w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(huì)產(chǎn)生CO 和CO2。

（2）運(yùn)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(yùn)行中）作用下燃燒時(shí)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(shí)，則從油中析出，膠體狀炭黑多見(jiàn)于開(kāi)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(lán)色到紫色。可以通過(guò)特高壓油處理設(shè)備辦法將炭黑除去。

（3）如何通過(guò)變壓器運(yùn)行油的氣味來(lái)判斷其產(chǎn)生乙炔、氫氣、原因？
　　 對(duì)于運(yùn)行絕緣油油有時(shí)會(huì)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(guò)熱，局部摩擦、流體摩擦。

• 燒焦味： 纖維質(zhì)的熱分解

• 魚(yú)腥味： 蟲(chóng)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(yùn)行油氣味的變化是直接嗅得出來(lái)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(shí)，應(yīng)對(duì)油品進(jìn)行分析的檢驗(yàn)，必要時(shí)建議作油中氣體分析。

二、為什么普通真空濾油機(jī)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(jī)處理絕緣油時(shí)使油局部范圍內(nèi)產(chǎn)生過(guò)高的溫度，普通真空濾油機(jī)油路設(shè)計(jì)問(wèn)題，設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題濾油機(jī)工作時(shí)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(jī)，在處理油過(guò)程中一般產(chǎn)生有乙炔等氣體，如果在處理油結(jié)束時(shí)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(jī)無(wú)論怎么過(guò)濾都是不合格的。

真空濾油機(jī)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(lái)。但是，由于極微量的水分、氣體與油分子的結(jié)合力很強(qiáng)，一般普通真空濾油機(jī)的分離能力有限，不能保證油中水分、氣體達(dá)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(jī)普遍存在含有乙炔的問(wèn)題。

例如；四川華電低價(jià)采購(gòu)了一臺(tái)普通真空濾油機(jī)200L/min，對(duì)500KV主變壓器絕緣油進(jìn)行凈化處理，經(jīng)過(guò)送樣化驗(yàn)分析嚇出了一身冷汗！結(jié)果；濾前0.1%，經(jīng)過(guò)普通真空濾油機(jī)處理后為0.75%不降反升了！這充分的說(shuō)明對(duì)真空濾油機(jī)技術(shù)的要求。過(guò)去對(duì)乙炔氣要求不高，問(wèn)題不突出；現(xiàn)在用精密的氣象色譜分析儀器檢測(cè)，這些濾油機(jī)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(lèi)大型變壓器設(shè)備安裝和檢修時(shí)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(jí)新油，進(jìn)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(dú)立真空源對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)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(jī)根據(jù)負(fù)壓分離，機(jī)械精密過(guò)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(biāo)準(zhǔn)。

②真空濾油機(jī)與普通真空濾油機(jī)相比增加了羅茨真空系統(tǒng)，二級(jí)高真空分離系統(tǒng)，三維立體分離塔系統(tǒng)、一個(gè)蒸發(fā)罐實(shí)現(xiàn)多級(jí)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(guò)初濾器、二級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入加熱器進(jìn)行加熱，熱油經(jīng)分配器變?yōu)榇至ｌF狀進(jìn)入真空分離室，水分即開(kāi)始蒸發(fā)，油霧下落到反應(yīng)塔上形成拋物線狀運(yùn)作，在罐內(nèi)形成立體的，多層面的蒸發(fā)結(jié)構(gòu)，通過(guò)短時(shí)的循環(huán)，便可達(dá)到凈化目的。經(jīng)過(guò)除雜質(zhì)、脫水、脫氣、除酸的油品在油泵的作用下經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器完成一個(gè)工作循環(huán)。從真空分離室中分離出來(lái)的水蒸氣熱空氣進(jìn)入冷疑器，大部分水蒸氣凝結(jié)為水存入積水倉(cāng)，排出機(jī)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(diǎn)

①.ZJ-D系列真空濾油機(jī)工藝設(shè)計(jì)；多級(jí)效率高真空系統(tǒng)，采用進(jìn)口德國(guó)萊寶真空泵和德國(guó)萊寶羅茨泵，能快速脫除油中的水分、酸值、機(jī)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?jǐn)?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(cè)量方法按有關(guān)GB、DL或IEC標(biāo)準(zhǔn)。

②.ZJ-D系列應(yīng)用國(guó)內(nèi)外同類(lèi)設(shè)備先進(jìn)技術(shù)多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，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(diǎn)，具科技與效益同時(shí)兼得。

③．ZJ-D系列控制系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)的控制聯(lián)鎖保護(hù)裝置，超壓報(bào)警停機(jī)保護(hù)、過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)、自動(dòng)恒溫系統(tǒng)，歐姆龍紅外線自動(dòng)消泡系統(tǒng)，自動(dòng)防噴油連鎖保護(hù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，保障了設(shè)備全自動(dòng)化_運(yùn)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(jìn)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(yùn)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(guò)濾系統(tǒng)：先進(jìn)的磁性過(guò)濾器；用于吸油過(guò)濾，濾除絕緣油介質(zhì)中的固體顆粒及微細(xì)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(guò)濾器；選用.PAL，進(jìn)口濾芯，多級(jí)精密過(guò)濾，逐級(jí)加密技術(shù)能阻擋微細(xì)雜質(zhì)，納污量大。

⑦．ZJ-D系列加熱系統(tǒng)；采用_ -進(jìn)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(guó)進(jìn)口依莫油泵-斯特林流體系統(tǒng)技術(shù)，具備流量可達(dá)到35m3/h、揚(yáng)程可達(dá)到350米，特殊材質(zhì)與特有的性能曲線保證了油流決不會(huì)引起間隙放電產(chǎn)生乙炔的問(wèn)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(jī)可根據(jù)客戶要求配置：主要部件全進(jìn)口萊寶真空泵、可配三級(jí)真空系統(tǒng)。

文獻(xiàn)資料原創(chuàng)者：重慶凱潛濾油機(jī)制造有限公司