電氣設備絕緣油全密封取樣裝置設計及應用

楊震洋 黃漢賢 熊婷婷

（廣東電網有限責任公司珠海供電局，廣東 珠海519000）

0 引言

隨著高電壓大容量發供電設備的不斷增加，基于電力設備絕緣油分析的狀態監測技術開始發揮越來越重要的作用［1－2］。在用油設備的絕緣油色譜分析試驗過程中，取油樣是最重要的環節之一，所取樣品的真實性直接影響分析結果的準確性［3］，干擾對設備內部健康狀態的真實診斷。據《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》規定：“從設備中取油樣應使用100mL玻璃注射器在全密封狀態下進行，油樣不得與空氣接觸。”

目前，變電站的充油電磁式電流（電壓）互感器在生產時均未加裝全密封注射器取樣的接頭，無法實現全密封取樣。因此，在進行色譜分析時必將產生數據誤差，影響運行中設備的健康狀態診斷，不利于設備的安全運行。同時，對充油電磁式電流（電壓）互感器進行取樣需登高作業，操作人員容易疲累，且工作過程中要時刻注意與設備帶電部位保持安全距離，心理壓力較大。

充油電磁式電流（電壓）互感器取油樣的方法，是將設備取樣口打開直接排油自流，然后用棕色玻璃瓶靠近流出口盛裝，使油自流至取樣瓶內，回到試驗室再用注射器抽取處理，該取樣方法使試驗樣品2次暴露于空氣中，會造成絕緣油中氣體組分逸散（尤其是H2組分），導致試驗數據不準確，影響分析診斷。因此，有必要設計一套具有自密封功能的裝置用于電氣設備絕緣油的全密封取樣。

綜上所述，研發出一種可實現全密封取樣的充油電磁式電流（電壓）互感器取樣裝置十分必要。

1 充油式電氣設備全密封取樣裝置原理

本文設計了一套具有自密封功能的電氣設備絕緣油全密封取樣裝置，如圖1所示，將其應用到充油電磁式電流（電壓）互感器可實現全密封注射器取樣，樣品真實性更高，提高色譜分析的準確度，有利于準確診斷設備的健康狀態，確保設備安全運行。同時該取樣工作是通過狹長管道下引至地面進行具體的注射器取樣操作，操作方便、輕松，有效降低人機功效及觸電危險。

圖1 電氣設備絕緣油全密封取樣裝置設計圖

充油電磁式電流（電壓）互感器全密封取樣裝置由全密封取樣轉換接頭、中間連管和轉換導向三通組成。全密封轉換接頭材料選用普通黃銅，轉換接頭的一端與設備對接相連，根據不同型號CT、PT的取樣接頭設計與之匹配的放油閥旋接螺帽（如圖1所示接頭1、接頭2），旋接過程既能頂開設備側的密封閥，確保油能流出至轉接頭內腔，又能實現轉接頭與設備取樣閥間的密封，使油不外溢。全密封轉換接頭的另一端（出口端）硬連接一個具有自密封的快速出口閥，通過中間連管將絕緣油下引。中間連管采用聚四氟乙烯材料，其一端安裝與轉換接頭出口端的快速出口閥相配套的拔插式自密封接頭，另一端為管道直接插入三通頭的入口端，旋轉一下即可接牢，保證密封良好。轉換導向三通的一端通過插入旋緊的方式與取樣下引管道連接，一端接長軟管用于排氣，另一端通過軟管與取樣注射器連接，從而達到全密封取樣。

2 應用效果

在現場取油樣工作中應用本文設計的全密封取樣裝置，并將應用裝置取樣的試驗結果與應用原取樣方法得到的試驗結果進行對比，驗證裝置方法的有效性及優越性。應用2種方法對某220kV變電站進行主變絕緣油取樣，對得到的油樣進行色譜分析，結果如表1所示。

表1 應用不同取樣方法獲取的油樣色譜分析結果對比

從表1中數據可知，不使用本文設計的全密封裝置進行取樣，得到的試驗結果油中組分會受取樣方式的影響：其中H2組分會因密封不良而發生逸散，而CO、CO2組分會增多。由此可見，取樣過程中，取樣裝置的密封情況直接影響試驗結果的準確性。

應用本文設計的全密封取樣接口進行取樣，具有以下顯著優點：（1）對原無法實現全密封取樣的充油電磁式電流（電壓）互感器實現全密封取樣，提高了色譜分析的準確性。（2）縮短了人員站在絕緣梯上作業的時間，僅是裝拆接頭的時間，有效降低觸電危險及高空墜落的風險，也有效減少了感應電的傷害。（3）將充油電磁式電流（電壓）互感器的取樣工作由原來需站在絕緣梯上操作的純高空作業，改為大部分時間地面作業，操作簡單、輕松，有效降低人機功效傷害，同時也明顯提高了工作效率。（4）容易實現對排出的廢油全部回收。

3 結語

總的來說，本文設計的全密封取樣裝置可有效地減少取油樣時油中組分的逸散，提高樣品真實性及色譜分析的準確度，有利于更準確地診斷設備健康狀態。同時，該裝置的應用將充油電磁式電流（電壓）互感器取樣方式由純高空作業改成大部分地面作業，操作方便，有效降低了觸電及高空墜落的風險。

［1］孫堅明，孟玉嬋，劉永洛.電力用油分析及油務管理［M］.中國電力出版社，2009

［2］徐康健，孟玉嬋.變壓器油中溶解氣體的色譜分析實用技術［M］.中國質檢出版社，中國標準出版社，2011

［3］GB／T7597—2007 電力用油（變壓器油、汽輪機油）取樣方法［S］