互感器油中氢气含量超标的分析和处理论文

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1、互感器油中氢气含量超标的分析和处理论文.freel3。在炼油过程中，由于工艺条件的限制，难免要在变压器油的馏分中残留下少量的轻质馏分，其中也可包括环己烷。这样，在某些条件(如催化剂，温度等)下，就可能因它发生脱氢反应(芳构化)而产生氢。常用的催化剂往往也是加氢催化剂，故催化反应常是一平衡体系。正方向是吸热反应，逆方向是放热反应。在常温下并有较多氢气存在时，平衡向左移动，有利于环己烷的生成；温度提高，同时体系中没有或只有少许氢气时，平衡向右移动，有利于氢和苯的生成。在正反应中，1mol环己烷可生成3mol氢气。1mol氢气在标准状态下的体积

2、是22.4L，1mol环己烷的体积为：1mol环己烷重量/环己烷密度=环己烷分子量/环己烷密度=84/0.78=108Ml=0.108L生成物氢与反应物环己烷的体积之比为22.4×3/0.108=622即当油中含有百万分之一的环己烷并参加脱氢反应时，就可产生622×10-4%的氢气。可见，如果这一反应能在互感器油中发生，只要油中存在极少的环己烷，就可能出现氢浓度高的现象。综上所述，大量的互感器中单纯产生较高氢气的现象与环己烷的脱氢反应最为吻合。而且，这个反应在运行的互感器中也确是有条件发生，这是因为，金属膨胀器的主要构件是用不锈钢合金(1

3、Cr18Ni9Ti)制成，合金中镍是一种著名的加氢和脱氢催化剂。在环己烷脱氢制苯反应中，镍具有双向催化功能，在正逆两个方向的反应中它都能起催化作用。互感器油中氢浓度的增高过程可以设想如下：在设备投运初期，油中有较多的环己烷，没有或只有少量的氢，在电场和镍的催化作用下，这时的脱氢反应速度大于加氢反应速度，氢浓度增高。经较长的运行时间后，正逆反应的速度逐渐接近，最后达到了平衡，此时油中氢气浓度升至最大值。4处理方法4.1跟踪试验对油中出现的单纯氢气超标而水分含量又在合格范围内的情况，可进行一段时间的跟踪试验。跟踪试验项目应为色谱分析和微水分析

4、。因设备内部并无故障，故不应归入有绝缘缺陷之列。4.2换油更换互感器油这一处理方法的优点是简单，但如更换后的油中含有较多的环己烷，尽管当时油中氢浓度很低，但随着互感器的投入运行，油中的脱氢反应不断进行，氢气浓度将逐渐上升。所以，此法不仅费用较高，而且换油后仍不能预计氢浓度升高的期限。4.3真空脱气即是利用设备停电检修期间，从互感器油箱底的放油阀充入干燥的氮气(压力为0.4Mpa)，因为互感器的膨胀器上部有一定的空间，这样，当氮气穿过油向上运动时便呈现一类似"水开沸腾"的现象，加速油中的气体(主要是氢气)从油内部跑出，然后，再将真空橡胶管接

5、到互感器金属膨胀器顶部的加油阀上，用真空泵抽真空数小时即可。为此所用的设备和连接方法见附图。附图：CT真空脱气示意图1－CT；2－真空泵；3－氮气瓶；4－阀门5－氮气压力表；6－阀门；7－气泡；8－变压器油表2列出了外海站三台互感器采用真空脱气处理前后氢气的浓度值。由此表可见，处理后的氢气浓度值可比处理前减少1/3以上。表2真空脱气处理前后氢气浓度值设备名称脱气时间(h)脱气前(H2)浓度μL/L脱气后(H2)浓度μL/L110kV外潮线A相CT2217114110kV旁路C相CT1.8195122110kV2MA相PT2.2188133

6、5结束语互感器油中氢气浓度超标虽然不会影响设备的安全运行，但毕竟有一项指标超标，有可能被划入绝缘缺陷而影响设备评级。对此，较简便而有效的处理方法是采用抽真空脱氢。