變壓器油中含氣量標準

　　絕緣油中總含氣量作為一個質(zhì)量指標是隨著變壓器向超高壓、大容量發(fā)展而提出的，其目的是監(jiān)控運行中超高壓、大容量變壓器，使之不存在產(chǎn)生氣泡的危險。1976年國際大電網(wǎng)會議認為，當含氣量在3%以下時，產(chǎn)生氣泡的危險很小，因此，建議采用如下標準，并與含水量相互協(xié)調(diào)：

　　對電壓等級為151kV變壓器含氣量要求在2%以下；對電壓等級為275kV變壓器含氣量要求在1%以下；對電壓等級為500kV變壓器含氣量要求在0.5%以下。

　　20世紀80年代已有許多國家對變壓器油中含氣量提出了明確要求。例如，法國AL-STHOM規(guī)定500kV變壓器投運時油中含氣量不大于2%，日本對新安裝變壓器要求：電壓等級為160kV變壓器含氣量在0.5%以下，真空度5Torr以下（1Torr≈1.333×102Pa）；電壓等級為270kV變壓器含氣量在0.25%以下，真空度1Torr以下；電壓等級為500kV變壓器含氣量在0.1%以下，真空度0.1Torr以下。

　　變壓器油中含氣量測定方法

　　一、真空法

　　早在20世紀70年代國內(nèi)就采用真空脫氣法測量油中總含氣量，即在油中溶解氣體分析過程中的脫氣階段就讀出油中總含氣量。我國在20世紀80年代制訂了YS-C-3-1-84真空脫氣法，該方法雖有操作簡單、分析速度快的優(yōu)點，但因受平衡時間、注油速度等因素影響，其重復(fù)性較差，且存在氣體回溶現(xiàn)象。

　　1991年，我國先后發(fā)布了DL/T423-1991（采用真空壓差法）和DL/T450-1991（采用二氧化碳洗脫法）。真空壓差法除了存在與真空脫氣法類似的缺點之外，還因真空儀器不易普及的問題而難以推廣應(yīng)用。

　　二、二氧化碳洗脫法

　　二氧化碳洗脫法采用高純度的二氧化碳氣體以極其分散的形式通過一定體積的試樣油，將油中溶解的氣體洗脫并攜帶出來，并與二氧化碳同時通過裝有氫氧化鉀溶液的吸收管，這時二氧化碳被完全吸收，所留下的溶解氣體就進入有精確刻度的量管里，從刻度量管可以測得氣體的體積數(shù)。該測量方法重復(fù)性較好，實際應(yīng)用表明，兩次平行測定結(jié)果的精確度一般可以達到表7-8所示的DL/T450-1991的要求。但是，該方法操作較為繁瑣，需使用干冰亦不方便，加之需用水銀，易造成分析人員的健康損害。尤其是該方法不能測出油中二氧化碳氣體，這對新安裝或大修變壓器雖影響不大，但對于運行變壓器則是不可忽視的，因此也不易推廣應(yīng)用。

　　三、氣相色譜法

　　利用氣相色譜法測定油中總含氣量是DL／T703-1999推薦的方法。如上所述，由于真空壓差法和二氧化碳洗脫推廣應(yīng)用受到局限，因此氣相色譜法已成為普遍采用的方法。該方法的原理、分析儀器、流程、脫氣方法以及分析手續(xù)，實質(zhì)上與油中溶解氣體分析法基本相同。即將定體積的油樣加入一個密封系統(tǒng)中，注入該油樣中不需測定的惰性氣體，如高純氬氣，置于恒溫振蕩器內(nèi)充分振動，使油中溶解氣體在油、氣兩相達到動態(tài)平衡狀態(tài)后，取其氣相中的氣體，利用具有熱導池和氫火焰離子化鑒定器的氣相色譜儀進行分析，然后根據(jù)分配定律計算出油中溶解的氣體濃度。對于新安裝或運行中無內(nèi)部故障變壓器測定油中含氣量時，一般只計入O2、N2、CO和CO2等氣體之和。當運行中變壓器內(nèi)部存在嚴重故障時，則應(yīng)將氫、烴類氣體均一起計人總含氣量中。

　　DL/T703-1999推薦的方法具有靈敏度高、重復(fù)性好的優(yōu)點，但需另備一套氣相色譜系統(tǒng)，這是不經(jīng)濟的。鑒于油中氣體總含量測定與油中溶解氣體分析一般是同時取樣的，而且二者均采用振蕩脫氣和色譜分析法，因此實際應(yīng)用中應(yīng)該把它們結(jié)合起來，一次完成全分析。實際上只要DGA色譜分析系統(tǒng)能夠分離分析包括O2、N2在內(nèi)的九種油中氣體，就能完成油中故障特征氣體含量和總氣量及其O2/N2比的分析計算。這既節(jié)約試驗成本，也有利于對設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)進行綜合判斷。