運行中變壓器糠醛試驗分析

李思 羅紅濤

摘要：電力變壓器是電力系統的重要電氣元件，其健康狀況直接關系到電力系統的安全穩定運行。文章利用高效液相色譜儀對深圳供電局運行中66臺變壓器進行糠醛試驗，對測試結果進行了分析研究，積累了此項試驗項目的經驗。

關鍵詞：變壓器；液相色譜；糠醛試驗；電力系統；電氣元件 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM406 文章編號：1009-2374（2016）17-0120-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.058

1 概述

電力變壓器是電力系統的重要電氣元件，其健康狀況直接關系到電力系統的安全穩定運行。隨著運行年限的增加，變壓器內部油紙絕緣系統會逐漸老化，導致絕緣性能下降?！吨袊戏诫娋W公司2013年變壓器工作匯報》中指出各電壓等級變壓器的整體缺陷率會隨著運行年限的增長呈現出明顯的一致性增長趨勢，因此對于老舊變壓器來說，缺陷率往往很高，需要進行重點維護。

南網公司設備部召開“運行15年及以上變電設備專項整治第二階段工作視頻會議”中指出“為進一步提高公司老舊變電設備的健康水平，針對運行超過15年的主變，各省可根據自身情況試點開展主變介電譜測試、糠醛測試等試驗，積累測試數據及經驗”，因此準確評估油紙絕緣系統的老化狀態及剩余壽命已成為變壓器狀態監測的重點。

充油電氣設備的固體絕緣材料主要是絕緣紙，而絕緣紙的主要成分是纖維素。在變壓器運行中，由于溫度、水分、氧及油中的酸性化合物的共同作用，纖維素產生一系列的降解，產生出一系列含氧雜環化合物溶解于變壓器油中，糠醛便是其中的主要產物。糠醛在運行中的變壓器油中由于油分子的運動與擴散遵循菲克定律，可認為是均勻分布的，因此分析出糠醛的含量即可得知絕緣老化的情況。

2 試驗實施

2.1 試驗對象選擇

結合我局設備運維情況，按設備重要程度、運行年限及狀態評價三個維度選取出66臺變壓器作為糠醛測試對象。

2.1.1 按設備重要程度。根據我局重要設備差異化運維文件中規定的變壓器重要度、健康度、特維級別等進行梳理，選取出35臺主變進行糠醛測試。

2.1.2 按設備運行年限。對變壓器的運行年限進行梳理，其中運行年限超過15年的電壓等級為110kV、220kV的變壓器分別有24臺、6臺，運行年限超過10年的電壓等級為500kV變壓器共有9臺。

2.1.3 按設備狀態評價?！峨娏υO備預防性試驗規程》中規定，當變壓器油中氣體總烴超標或CO、CO2過高時，建議對油進行糠醛試驗，見表1。因此，對總烴超標的變壓器進行梳理，共有10臺。

根據以上原則綜合，共選取主變66臺作為糠醛測試試驗對象。

2.2 儀器調試及參數設定

2.2.1 參數設定。（1）高效液相色譜儀（日本島津公司生產）：二元梯度，C18色譜分離柱，LCsolution色譜工作站，紫外檢測器波長λ設定為277nm；（2）振蕩器：往復振蕩頻率275次/min±5次/min，振幅35mm±3mm；（3）過濾膜：0.45?m針頭式油性濾膜；（4）采用20?L定量環進樣。

2.2.2 時間程序設定。采用梯度沖洗，首先用1∶1的甲醇水溶液沖洗4min，待糠醛洗脫結束后，再用純甲醇沖洗14min，以洗脫出萃取液中的其他成分，最后再用1∶1的甲醇水溶液沖洗4min，使儀器處于重新進樣的準備狀態。

2.3 配置標準溶液

糠醛試驗標準溶液有兩種：一種是把純糠醛直接溶解到甲醇中配成糠醛的甲醇標準溶液；另一種是把純糠醛直接溶解在空白的變壓器油中配制而成。前一種在標定前應以甲醇對油中糠醛的平均萃取率為依據，后一種無需知道甲醇對油中糠醛的萃取率，只要按照樣品測試時的相同步驟進行操作，這樣可以消除系統的誤差，但必須保證糠醛完全均勻地溶解在油中。

技術人員對兩種標準溶液都進行了配制，并利用高效液相色譜儀反復試驗，最終發現按比例濃度配制的標準溶液所產生的波形峰高及峰面積也均成相應比例（見圖2），達到了預期的效果，為后續變壓器油的試驗奠定了良好的基礎，試驗結果見表2。

2.4 對選取試驗對象展開試驗

通過測試，本次選取的66臺變壓器均未檢測出糠醛值，選取若干樣本截圖，見圖3所示：

可能原因分析如下：（1）補油和換油對油中的糠醛含量影響比較明顯，如500kV紫荊站#3主變；（2）熱虹吸器和靜油器中的吸附劑對油中糠醛有較強的吸附

作用。

3 結語

通過查取相關資料發現影響油中糠醛含量的因素主要有如下兩點：（1）運行溫度、負荷率、絕緣紙含水量過高都會導致油中糠醛含量增加；（2）事故狀態下，絕緣紙的老化速度會出現階躍性變化，油中糠醛含量也會迅速提高。因此還需結合機會對上述各種因素影響下的變壓器的糠醛值進行測試分析和積累，以便更好地為變壓器的絕緣老化判斷提供有力判據。

參考文獻

[1] 鄭東升，張仲旗.檢測變壓器油中糠醛含量以監督其絕緣老化[J].福建電力與電工，1994，（3）.

[2] 尚勇，董明，趙文彬，等.油浸電力變壓器固體絕緣老化的診斷[J].變壓器，2002，39（12）.

[3] 俞海源，張飚.變壓器油中糠醛含量與絕緣紙老化關系的研究[J].華東電力，2002，（12）.

[4] 電力設備預防性試驗規程（Q/CSG 114002-2011）[S].

作者簡介：李思（1986-），女，吉林人，深圳供電局有限公司工程師，工學碩士，研究方向：輸變電設備絕緣試驗及故障診斷；羅紅濤（1974-），男，河南人，深圳供電局有限公司技師，技能專家，研究方向：輸變電設備絕緣試驗及故障診斷。

（責任編輯：秦遜玉）