运行中变压器糠醛试验分析

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摘要：电力变压器是电力系统的重要电气元件，其健康状况直接关系到电力系统的安全稳定运行。文章利用高效液相色谱仪对深圳供电局运行中66台变压器进行糠醛试验，对测试结果进行了分析研究，积累了此项试验项目的经验。

关键词：变压器；液相色谱；糠醛试验；电力系统；电气元件 文献标识码：A

中图分类号：TM406 文章编号：1009-2374（2016）17-0120-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.17.058

1 概述

电力变压器是电力系统的重要电气元件，其健康状况直接关系到电力系统的安全稳定运行。随着运行年限的增加，变压器内部油纸绝缘系统会逐渐老化，导致绝缘性能下降。《中国南方电网公司2013年变压器工作汇报》中指出各电压等级变压器的整体缺陷率会随着运行年限的增长呈现出明显的一致性增长趋势，因此对于老旧变压器来说，缺陷率往往很高，需要进行重点维护。

南网公司设备部召开“运行15年及以上变电设备专项整治第二阶段工作视频会议”中指出“为进一步提高公司老旧变电设备的健康水平，针对运行超过15年的主变，各省可根据自身情况试点开展主变介电谱测试、糠醛测试等试验，积累测试数据及经验”，因此准确评估油纸绝缘系统的老化状态及剩余寿命已成为变压器状态监测的重点。

充油电气设备的固体绝缘材料主要是绝缘纸，而绝缘纸的主要成分是纤维素。在变压器运行中，由于温度、水分、氧及油中的酸性化合物的共同作用，纤维素产生一系列的降解，产生出一系列含氧杂环化合物溶解于变压器油中，糠醛便是其中的主要产物。糠醛在运行中的变压器油中由于油分子的运动与扩散遵循菲克定律，可认为是均匀分布的，因此分析出糠醛的含量即可得知绝缘老化的情况。

2 试验实施

2.1 试验对象选择

结合我局设备运维情况，按设备重要程度、运行年限及状态评价三个维度选取出66台变压器作为糠醛测试对象。

2.1.1 按设备重要程度。根据我局重要设备差异化运维文件中规定的变压器重要度、健康度、特维级别等进行梳理，选取出35台主变进行糠醛测试。

2.1.2 按设备运行年限。对变压器的运行年限进行梳理，其中运行年限超过15年的电压等级为110kV、220kV的变压器分别有24台、6台，运行年限超过10年的电压等级为500kV变压器共有9台。

2.1.3 按设备状态评价。《电力设备预防性试验规程》中规定，当变压器油中气体总烃超标或CO、CO2过高时，建议对油进行糠醛试验，见表1。因此，对总烃超标的变压器进行梳理，共有10台。

根据以上原则综合，共选取主变66台作为糠醛测试试验对象。

2.2 仪器调试及参数设定

2.2.1 参数设定。（1）高效液相色谱仪（日本岛津公司生产）：二元梯度，C18色谱分离柱，LCsolution色谱工作站，紫外检测器波长λ设定为277nm；（2）振荡器：往复振荡频率275次/min±5次/min，振幅35mm±3mm；（3）过滤膜：0.45?m针头式油性滤膜；（4）采用20?L定量环进样。

2.2.2 时间程序设定。采用梯度冲洗，首先用1∶1的甲醇水溶液冲洗4min，待糠醛洗脱结束后，再用纯甲醇冲洗14min，以洗脱出萃取液中的其他成分，最后再用1∶1的甲醇水溶液冲洗4min，使仪器处于重新进样的准备状态。

2.3 配置标准溶液

糠醛试验标准溶液有两种：一种是把纯糠醛直接溶解到甲醇中配成糠醛的甲醇标准溶液；另一种是把纯糠醛直接溶解在空白的变压器油中配制而成。前一种在标定前应以甲醇对油中糠醛的平均萃取率为依据，后一种无需知道甲醇对油中糠醛的萃取率，只要按照样品测试时的相同步骤进行操作，这样可以消除系统的误差，但必须保证糠醛完全均匀地溶解在油中。

技术人员对两种标准溶液都进行了配制，并利用高效液相色谱仪反复试验，最终发现按比例浓度配制的标准溶液所产生的波形峰高及峰面积也均成相应比例（见图2），达到了预期的效果，为后续变压器油的试验奠定了良好的基础，试验结果见表2。

2.4 对选取试验对象展开试验

通过测试，本次选取的66台变压器均未检测出糠醛值，选取若干样本截图，见图3所示：

可能原因分析如下：（1）补油和换油对油中的糠醛含量影响比较明显，如500kV紫荆站#3主变；（2）热虹吸器和静油器中的吸附剂对油中糠醛有较强的吸附

作用。

3 结语

通过查取相关资料发现影响油中糠醛含量的因素主要有如下两点：（1）运行温度、负荷率、绝缘纸含水量过高都会导致油中糠醛含量增加；（2）事故状态下，绝缘纸的老化速度会出现阶跃性变化，油中糠醛含量也会迅速提高。因此还需结合机会对上述各种因素影响下的变压器的糠醛值进行测试分析和积累，以便更好地为变压器的绝缘老化判断提供有力判据。

参考文献

[1] 郑东升，张仲旗.检测变压器油中糠醛含量以监督其绝缘老化[J].福建电力与电工，1994，（3）.

[2] 尚勇，董明，赵文彬，等.油浸电力变压器固体绝缘老化的诊断[J].变压器，2002，39（12）.

[3] 俞海源，张飚.变压器油中糠醛含量与绝缘纸老化关系的研究[J].华东电力，2002，（12）.

[4] 电力设备预防性试验规程（Q/CSG 114002-2011）[S].

作者简介：李思（1986-），女，吉林人，深圳供电局有限公司工程师，工学硕士，研究方向：输变电设备绝缘试验及故障诊断；罗红涛（1974-），男，河南人，深圳供电局有限公司技师，技能专家，研究方向：输变电设备绝缘试验及故障诊断。