变压器绝缘油中添加金属钝化剂的工程应用（二）

3 金属钝化剂添加试验过程

3.1 试验准备

本试验项目为不停电作业，按变电站管理要求办理工作许可手续、挂好安全围栏，并对施工人员进行安全技术交底和施工方案学习，退出变压器重瓦斯跳闸保护。

3.2 系统连接

变压器与金属钝化剂添加装置的管路连接如图1所示，注意不能连接到冷却器的阀门，以防止冷却系统内负压危险。金属钝化剂添加装置从站内检修箱接入220 V交流电源。

3.3 取变压器油加入金属钝化剂

预先放入少量变压器油清洗系统两次后，取约200 L变压器油注入装置油箱，再取金属钝化剂按计算剂量注入油箱，开启油泵循环混合20 min。金属钝化剂添加浓度为130～150 mg/kg。

3.4 混合料注入

通过油泵控制金属钝化剂注入流量为7 L/min，要避免流量太大搅动底部的油泥。注入金属钝化剂1 h后，在变压器散热片上部的排气孔进行排气，以检查设备内是否存在空气气泡。检查变压器油位，根据实际情况判断是否需要补油。

3.5 试验结束

拆卸连接系统，清理现场。办理结束工作手续，恢复主变重瓦斯保护跳闸设置。

4 试验结果与分析

4.1 金属钝化剂含量变化

按1、3、6、12月时间间隔定期取样，按照DL/T1459—2015测定变压器油中金属钝化剂含量。在一定温度、电场环境下金属钝化剂会逐步降解，变压器内部元件金属表面镀膜会消耗部分金属钝化剂，绝缘纸对金属钝化剂也有一定吸附，因此金属钝化剂含量在变压运行过程中必然会不断降低。对本试验项目的22台变压器加入金属钝化剂正常运行一个月后取样检测，所有变压器油中金属钝化剂含量均高于130 mg/kg，达到了计划目标值，其中原先油中金属钝化剂含量较高的BG#2、DX#2重新添加金属钝化剂后含量超过了200 mg/kg。经过3个月后各变压器油中金属钝化剂含量基本稳定，趋于平缓衰减，金属钝化剂的消耗情况见图2。从图2可以看出，金属钝化剂每月的消耗量为0.74～3.72 mg/kg，平均月消耗量是1.56 mg/kg。因各变压器内部部件材质不完全相同，运行环境、工况、时长也不一样，所以变压器油中腐蚀性硫情况并不相同，对金属钝化剂的消耗情况也不一样。运行12个月后，LT#2的金属钝化剂含量为99.06 mg/kg，FS#2的金属钝化剂含量为107.89 mg/kg，这两个变压器中的金属钝化剂消耗相对较快，后续运行应该对其加强监督，对变压器的负荷进行控制，对散热系统进行检查和清理，加强油中溶解气体的色谱分析工作。

4.2 腐蚀性硫试验

目前尚无法通过常规的电气试验与油的参数试验来判断腐蚀性硫的状况，按照GB/T 25961—2010规定试验方法进行腐蚀性硫试验来判断是否存在游离（单质）硫和腐蚀性硫及其形成的趋势。本项目对添加金属钝化剂之后各变压器油按1、3、6、12月时间间隔定期取样进行腐蚀性硫试验。注入钝化剂之前LT#2的变压器油具有腐蚀性，YY#1、YY#2的变压器油具有弱腐蚀性，添加金属钝化剂之后，所有变压器油样均无腐蚀性，各变压器油的腐蚀性硫实验结果见图3。

从图3可以看出，本次金属钝化剂的添加对已经发生腐蚀的变压器同样达到了钝化效果，抑制了腐蚀性硫的腐蚀，说明通过添加金属钝化剂很好地保障了变压器油无腐蚀性。

4.3 常规试验结果

按照GB/T 7595—2017、DL/T 722—2014质量指标对添加金属钝化剂之后运行中的变压器油进行监督，并未发现变压器油常规试验项目的实验结果有超标或者异常现象，其中1个月后LT#2、YY#1、YY#2变压器的常规试验结果如表3所示。从表3可以看出，金属钝化剂添加前后，变压器油的水分含量、油泥析出、颗粒污染度均无明显变化，说明项目实施过程中系统连接密封性良好，系统油路未受污染，且混合料注入流量控制合适；介质损耗因数略有降低，击穿电压、体积电阻率、特征气体成分等电气特征参量变化不大，说明本项目实施未对运行变压器及变压器油质量造成不良影响。

5 关键性问题

5.1 防止漏油

本项目过程为不停电作业，要做好安全防护和应急预案。绝缘油泄漏预防措施包括检查设备接口漏油、防止输油管脱落、注入过程禁止搬动设备等。

5.2 防止空气混入

变压器注油必须防止空气混入，注入前要注意排除连接系统中的空气，注入后要检查瓦斯继电器内是否存在空气气泡。大量空气混入会导致绝缘油水分含量提高，空气含量提高，同时导致变压器耐压强度下降。

5.3 控制注入流量

混合料注入流量必须小于10 L/min，不要快速打开注油阀，避免流量太大搅动底部的油泥。若变压器本体有不同位置的排油阀时，应尽量选择较高位置的排油阀注入金属钝化剂。

5.4 防止污染物进入

保证添加装置及系统洁净，对系统连接及金属钝化剂注入口做好密封，装置使用前要用变压器原油或新油清洗油箱，使用后要排尽残余油并进行清洁。

6 结论

以自主研发的金属钝化剂添加装置对22台变压器添加金属钝化剂Irgamet 39，通过定期取样检测金属钝化剂含量和腐蚀性硫对添加效果进行了验证，正常运行1年各变压器油中金属钝化剂含量均≥99 mg/kg，平均月消耗量是1.56 mg/kg，腐蚀性硫实验结果均是无腐蚀性，表明通过添加金属钝化剂可以有效防止铜金属的腐蚀，保证设备的稳定安全运行。

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