1、团体标准天然酯绝缘油电力变压器 第 3 部分：油中溶解气体分析导则编制说明天然酯绝缘油电力变压器相比传统的矿物绝缘油电力变压器，一是能确保该变压器有更好的安全性、更长的寿命；二是能减少对石油资源的消耗，缓解石油产量日益降低而带来的能源紧缺问题；三是低碳环保，可以排除石油泄漏带来的土壤和水源污染问题；四是能减少征用土地的面积。因此，在人们环保意识逐渐提高、石油资源日益枯竭的形势下，电力变压器采用天然酯绝缘油替代矿物绝缘油具有深远的意义。目前，国外投入运行的天然酯绝缘油电力变压器已经累计运行超过一百万台，最长运行年限已经超过二十年；近年来我国相继有 10kV、35kV 和 110kV 天然酯绝缘油
2、变压器投入应用，随着石油资源日益枯竭、节能环保意识的提高，天然酯变压器在我国正逐渐得到推广应用。然而，由于天然酯绝缘油与矿物绝缘油在成分上的差异，其产生特征气体的组分和产气速率不同，无法依据现有的DL 722-2014 变压器油中溶解气体分析和判断导则对天然酯绝缘油电力变压器进行故障诊断分析， IEEE 于 2014 年年发布了天然酯绝缘油国际标准IEEE C57.155 天然酯和合成酯液浸变压器油中溶解气体分析导则。因此，国内亟需制定天然酯绝缘油溶解气体分析的相关标准，指导和规范天然酯绝缘油电力变压器的应用。 一、任务来源根据中国电力企业联合会 2018 年 4 月 28 日下发的关于印发
3、2018 年第一批中国电力企业联合会标准制订和英文版翻译计划的通知（中电联标准2018120 号），由中国电力科学研究院有限公司等单位负责起草天然酯绝缘油电力变压器 第 3 部分：油中溶解气体分析导则，计划编号为“T/CEC 20181035 ”，技术归口为电力行业电力变压器标准化技术委员会（DL/TC 02），计划完成年限为 2018 年。二、工作简况1. 2016 年 10 月12 月，中国电力科学研究院有限公司与电力行业变压器标委会秘书处沟通开展天然酯变压器标准需求梳理，进行天然酯变压器团体标准论证立项工作。2. 2017 年 1 月5 月，中国电力科学研究院有限公司梳理现行变压器标准体
4、系，编写了天然酯绝缘油变压器系列团体标准立项分析报告及天然酯变压器系列标准大纲。3. 2017 年 5 月 31 日6 月 1 日，电力行业变压器标委会在广州组织召开了天然酯绝缘油变压器标准体系研讨会，来自国内外三十余位专家代表对中国电力科学研究院有限公司提交的天然酯变压器系列标准大纲进行讨论，并对标准大纲及标准体系提出了修改意见。4. 2017 年 7 月 27 日28 日，电力行业电力变压器标准化技术委员会在武汉组织召开了天然酯绝缘油变压器系列团体标准（初稿）第一次编写工作会议，来自 14 家单位的24 位与会专家对天然酯绝缘油变压器系列标准初稿的编写范围、主要内容进行讨论并提出修改意见和
5、建议，本次会议还对标准编写工作进行了初步分工。5. 2017 年 10 月 17 日20 日，电力行业电力变压器标准化技术委员会在三门峡组织召开了天然酯绝缘油变压器系列团体标准（初稿）讨论会，来自 16 家单位的 28 位与会专家对天然酯绝缘油变压器系列团体标准（初稿）进行充分讨论后，对标准稿进行了补充、修改。6. 2017 年 11 月12 月，标准编写组对天然酯绝缘油变压器系列团体标准（初稿）进行了修改形成申报稿，开展团体标准申报工作。7. 2018 年 6 月 22 日，电力行业电力变压器标准化技术委员会在武汉组织召开了天然酯绝缘油变压器系列团体标准编写启动会议，来自 33 家单位的 4
6、6 位代表参加会议对天然酯绝缘油变压器系列标准的编写原则、标准框架、主要内容、工作计划等进行了充分讨论，针对六个标准分别成立工作组，并对各标准编写工作进行了初步分工。会后编写组根据启动会议讨论结果修改初稿，形成了讨论稿。8. 2018 年 9 月 17 日，电力行业电力变压器标准化技术委员会在武汉组织召开了天然酯绝缘油变压器系列团体标准讨论会，来自 21 家单位的 27 位代表参加会议对天然酯绝缘油变压器系列标准的前四个部分标准稿等进行了充分讨论，针对天然酯绝缘油电力变压器 第 3 部分 油中溶解气体分析导则（讨论稿）提出了如下修改意见：修改了标准范围，删除故障判断相关内容；新设备投运前油中溶
7、解气体含量要求修改为不区分电压等级，提出统一要求；气体的增长率中增加相对产气速率；根据附录试验数据和国内数据，整理出特征气体故障诊断方法，作为资料性附录提供参考；要求部分参与单位开展奥斯特瓦尔德系数和密度测定、各参与单位补充运行中天然酯变压器的 DGA 数据（特别是菜籽基天然酯）等，编写组针对会议意见，修改完善讨论稿形成了征求意见稿。9. 2018 年 12 月日，电力行业电力变压器标准化技术委员会在组织召开了天然酯绝缘油电力变压器 第 3 部分 油中溶解气体分析导则标准征求意见讨论会，会议对公开征求的意见及与会代表提出的修改意见进行了充分讨论，修改后形成了送审稿。10. 2019 年月日，电
8、力行业电力变压器标准化技术委员会在组织召开了天然酯绝缘油电力变压器 第 3 部分 油中溶解气体分析导则标准审查会，送审查稿进行了认真审查，根据审查意见修改后形成了送审稿。三、标准编制原则本标准是在国内多年天然酯绝缘油的性能研究和近几年天然酯绝缘油电力变压器的运行维护经验基础上，主要依据国际标准IEEE C57.155 天然酯和合成酯变压器产气分析导则编制，对天然酯绝缘油溶解气体分析的新设备投运前油中溶解气体含量要求和气体组分含量检测方法提出明确的技术指标方法，并对气体检测诊断流程、特征气体典型值和气体的增长率等进行了阐述。结合我国的实际工程应用情况对天然酯绝缘油电力变压器的溶解气体分析的检测周
9、期和取样提出了更加具体、明确、更具操作性的技术指导原则，为天然酯绝缘油电力变压器的溶解气体分析提供可行的指导。四、主要试验验证情况本标准中涉及天然酯绝缘油在 50时的某些品牌的天然酯绝缘油中溶解气体各组分气体气体分配系数（K I）进行了试验，在附录 H 中给出了试验结果，仅供使用者参考。五、采标情况本标准以国际标准IEEE C57.155-2014 天然酯和合成酯液浸变压器油中溶解气体分析导则为依据，结合国内天然酯绝缘油变压器的实际运行经验和数据，进行了补充和修改。本标准中术语和定义、气体检测诊断流程、特征气体典型值以及气体的增长率参考 IEEE C57.155 制定，根据国内的天然酯绝缘油实
10、际应用情况作了修改。产气原理参考IEEE C57.155 制定，根据国内的编写逻辑和习惯进行了修改。检测周期和新设备投运前油中溶解气体含量要求参考 DL/T 722，根据天然酯绝缘油的特性进行了修改。取样参考GB/T 7597 制定，且结合天然酯绝缘油的特性做了修改。气体组分含量检测方法参考GB/T 17623 制定，并根据天然酯绝缘油的密度不同，对油样中溶解气体从 50校正到20时的校正系数进行了修改，增加了 50时的某些品牌的天然酯绝缘油中溶解气体各组分气体气体分配系数（Ki）。六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准与现行法律、法规和标准的关系不矛盾、不抵触。七、重大分歧意
11、见的处理经过和依据本标准制定过程中无重大分歧意见。八、主要技术内容 本标准规定了天然酯绝缘油电力变压器的油中溶解气体分析方法，包括产气原理、检测周期、取样、气体组分含量检测方法、气体检测诊断流程、新设备投运前油中溶解气体含量要求、特征气体典型值、气体的增长率，以及建议进一步采取的措施。其中，检测周期分别规定了新投运时的检测、运行中的定期检测以及特殊情况下的检测，根据特征气体典型值和气体增长率，给出了气体检测的诊断流程，并在附录中给出了大卫三角形法和特征气体法供使用者参考。九、条文解释标准中需要解释的内容（不可写在标准里，需要解释的内容）1. 第 5 章检测周期，根据电压等级对运行中天然酯变压器
12、规定检测周期，基于国内35kV 变压器取样分析的实际需求，对于 35kV 的变压器，要求容量8000kVA 才进行溶解气体分析的检测，2. 第 7 章气体组分含量检测方法，根据天然酯绝缘油与矿物绝缘油在溶解气体分析中的差异，油样中溶解气体从 50校正到 20时的校正系数，本标准给出的数值是基于对于国内常用天然酯绝缘油品牌的油进行密度测定，计算而得出。如所用天然酯绝缘油非附录中的绝缘油品牌，应根据油品密度计算校正系数。3. 第 10 章特征气体典型值，根据 IEEE 统计的运行中的变压器油中溶解气体数据，给出了特征气体典型值，由于菜籽基天然酯绝缘油的样本数量太少，无法运用附录 A 的统计方法进行数据分析，因此，第 10 章中的特征气体典型值中无菜籽基天然酯绝缘油的典型值。4. 第 11 章气体的增长率，根据国内气体增长率的计算方式习惯，并考虑不同电压等级变压器油量的差异，在 IEEE C57.155-2014 的基础上增加了绝对产气速率，5. 附录 H 根据附录 D 和附录 E 的数据，整理出不同故障类型产生的主要特征气体和次要特征气体，以供使用者参考。十、其他应予说明的事项本标准不涉及专利。建议本系列标准作为一个整体尽快发布，以促进国内天然酯变压器行业发展。团体标准天然酯绝缘油电力变压器 第 3 部分：油中溶解气体分析导则编写组2018 年 11 月 7 日
