油式变压器产生氢气是很常见的问题，不少售后人员、客户，甚至变压器技术人员也在隔三岔五的咨询油式变压器因为什么原因会产生氢气？本文详细聊聊这个话题。

1、看国标，明确产氢机理
我们还是老规矩，先看国标，从大方向上理解，再基于国标去详细剖析背后的原因。依据DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》：

变压器油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，电或热故障可以使某些C-H键和C-C键断裂，伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基，这些氢原子或自由基通过复杂的化学反应迅速重新化合，形成H2和低分子烃类气体，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物(X-蜡)。油的氧化还会生成少量的CO和CO2，长时间的累积可达显著数量。烃类气体的产气速率和油裂解的程度依赖于故障温度。

具体气体与温度之间的关系我们看标准DL/T722-2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中的图A.1，注意此为模拟试验的结果，且认为其处于平衡状态，如下截屏：



2、细分产氢原因
①干燥不彻底等
器身或油箱等铁质部件干燥不彻底或空气水分侵入后会引起氢气的产生，因为油浸纸绝缘放电的起始场强随着固体绝缘的含水分程度而降低，导致水分参与化学反应，从而更容易产氢气。

说到铁质部件再说下不锈钢：在温度较高，油中有溶解O2时，设备中某些油漆在某些不锈钢的催化下，可能生成大量的H2，或者不锈钢与油的催化反应也可生成大量的H2。所以油箱的选材及其与器身等的干燥工艺控制好。

②高温、局部放电现象
无论是绝缘质量、老化还是设计结构本身的问题，总之当变压器温度(120-200℃)、局部放电时，放电能量会使绝缘材料发生电离和分解。如绝缘油在局部放电作用下，会裂解产生氢气、甲烷、乙炔等气体。

③材料等吸附的氢气释放
气体的来源还包括注入的油本身含有某些气体；设备故障排除后,器身中吸附的气体未经彻底脱除，又慢慢释放到油中；冷却系统附属设备故障产生的气体也会进入到变压器本体油中；设备油箱带油补焊会导致油分解产气等。

除了以上异常情况，还有一些我们可能无法察觉的：

变压器在高电压试验等热和电的作用下，绝缘材料会产生氢气、烃类气体。这些气体会依附于固体，绝缘纤维材料中，短期内难以释放到油中，因而在出厂试验时油和纸中气体尚未达到溶解平衡，氢气含量偏低，一段时间后，纸中吸附的气体较多释放出来，所以油中溶解气体，尤其是氢气含量明显提高。同时，一些金属材料也吸藏了一定的氢气，慢慢扩散到变压器油中，这就是变压器油投运前含一些特征气体的原因，一般运行前变压器油中其浓度最大之后，由于气体逸散损失而逐渐降低。以上就是很多情况下我们刚生产完的变压器色谱正常，放置一段时间后容易出问题的关键原因之一。

总之，油式变压器油内部产生氢气是一个复杂的过程，通常是多种因素共同作用的结果。通过定期对变压器油进行色谱分析，监测氢气等气体的含量变化，可以及时发现变压器内部的潜在故障。

作者：逐梦电缘