主變油泵進(jìn)氣原因分析及預(yù)防措施

【摘要】油泵是大型變壓器冷卻系統(tǒng)中的一個重要組件，其能否正常運行，將直接影響到變壓器的安全運行，從運行情況看，油泵負(fù)壓進(jìn)氣致變壓器輕瓦斯動作是一個普遍而嚴(yán)重的問題，它將造成氣體繼電器的信號接點頻繁動作，嚴(yán)重者會引起動作接點誤動，造成變壓器跳閘。給變壓器安全運行帶來巨大威脅，有必要對這種現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論。

【關(guān)鍵詞】主變；油泵；進(jìn)氣

一、案例描述

某變電所主變，膠囊式儲油柜，強(qiáng)油風(fēng)冷冷卻方式，潛油泵型號：4B2.45-6/1.5V。2010年冬季期間共發(fā)生三次主變輕瓦斯動作，三次絕緣油取樣色譜分析，總烴值都在DL/T722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》規(guī)定的注意值之內(nèi)，比較之前的絕緣油色譜分析結(jié)果，總烴沒有明顯增加（見表一）。參照相應(yīng)規(guī)程，可以初步判斷造成輕瓦斯動作的氣體為空氣。該主變大修之后，沒有進(jìn)行過大型補(bǔ)油活動，不可能是加放油過程中殘留的空氣。現(xiàn)場檢查該主變7組冷卻器在油泵及蝶閥等多處出現(xiàn)滲油痕跡，油泵本體密封法蘭已經(jīng)緊固到上下法蘭面緊貼在一起，仍然沒有徹底消除滲油缺陷。由于有滲漏點，運行的油泵附近形成負(fù)壓區(qū)，就會有空氣進(jìn)入，進(jìn)入變壓器內(nèi)的空氣不斷匯聚上升，在瓦斯繼電器內(nèi)累計到一定數(shù)量就會發(fā)輕瓦斯報警信號。

為了減緩負(fù)壓進(jìn)氣的程度，調(diào)整投運的冷卻器。在頂層油溫不超過運行要求的前提下，將原來投運的2組冷卻器，改為投運1組，并選擇投運滲漏點最少，進(jìn)氣程度最小的冷卻器。同時，對變壓器進(jìn)行補(bǔ)油，提高油位，降低負(fù)壓差。2011年春季該主變進(jìn)行了大修，對油泵的密封元件進(jìn)行更換。此后沒有再發(fā)生輕瓦斯報警現(xiàn)象。

二、油泵負(fù)壓進(jìn)氣的部位與原因分析

1、冷卻器與油箱連接部位密封不良進(jìn)氣

冷卻器與油箱之間有蝶閥、油流繼電器、油泵、散熱片等部件，都是通過密封墊相互連接的，隨著運行時間的推移，冬夏氣溫變化，膠墊出現(xiàn)老化現(xiàn)象，密封墊點出現(xiàn)滲漏，加之油泵的運轉(zhuǎn)而使空氣從滲漏點進(jìn)氣變壓器內(nèi)部，逐漸積累至氣體繼電器處，造成輕瓦斯動作。如（圖一）所示，油泵與散熱器之間的蝶閥、油泵本體密封墊都是容易進(jìn)氣部位。

2、油泵電動機(jī)殼體負(fù)壓區(qū)進(jìn)氣

為了冷卻電動機(jī)及軸承，油泵在結(jié)構(gòu)上有一個分流循環(huán)冷卻油路。其路徑為：油泵高壓油腔→電動機(jī)殼體底部的深孔→底部濾網(wǎng)→下軸承→電動機(jī)定子轉(zhuǎn)子腔→上軸承→油泵低壓進(jìn)油腔。這一路徑只要有一點發(fā)生阻塞不太暢通，在它的后面部分就要產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。常遇到的情況是底部濾網(wǎng)堵塞。此時在整個電動機(jī)殼體就要產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，這部分密封的最薄弱環(huán)節(jié)是接線板及接線端子。

3、油泵進(jìn)油口負(fù)壓區(qū)進(jìn)氣

油泵進(jìn)油口是指油箱與冷卻器管道連接部位，當(dāng)儲油柜的油位低于某個油位時，或油泵動力電壓異常，流速超過一定數(shù)值，或管路設(shè)計不合理時，會發(fā)生較大的渦流，會在此部位出現(xiàn)負(fù)壓現(xiàn)象。負(fù)壓產(chǎn)生吸力，就會從密封薄弱點進(jìn)氣。

三、油泵負(fù)壓進(jìn)氣造成的后果

1.油泵進(jìn)氣會造成主變輕瓦斯頻繁動作，檢修、運行人員為了判明氣體是油泵進(jìn)氣還是變壓器內(nèi)部故障，需要取樣做色譜分析，增加無謂的工作量，也給安全運行帶來了隱患。

2.隨油泵進(jìn)入主變的是沒有經(jīng)過干燥的空氣，如果空氣濕度較大將使變壓器絕緣性能下降，耐壓強(qiáng)度降低，有可能導(dǎo)致變壓器絕緣擊穿事故的發(fā)生。

四、防范措施

1、檢修時應(yīng)注意的事項：

①油泵檢修時應(yīng)仔細(xì)清洗過濾網(wǎng)，消除油泵冷卻油道阻力。②安裝油泵要位置準(zhǔn)確，防止因安裝錯位而影響冷卻通道暢通。③經(jīng)常檢查油泵及其附近連接區(qū)域，以確保各位置沒有缺陷。④檢修結(jié)束后，一定要將油泵中的空氣排盡，以防止空氣進(jìn)入變壓器。⑤提高變壓器內(nèi)部壓力以消除變壓器運行負(fù)壓。檢修時應(yīng)把變壓器儲油柜的油位盡量加高一些，這樣可以減少油泵進(jìn)口的負(fù)壓值。

2、運行時應(yīng)注意的問題：

①建議使用低轉(zhuǎn)速、低噪音的油泵。將油泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制在1500r/min以下，軸承使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的D級或E級產(chǎn)品。②新更換的油泵安裝要仔細(xì)，將密封墊放入槽內(nèi)，將接觸面擦拭干凈，緊固要均勻，防止產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。③進(jìn)油管路直徑適當(dāng)增大，從而使流速下降，使油泵進(jìn)口保持正壓力。④當(dāng)輕瓦斯發(fā)生動作后，要排查油泵泵體的負(fù)壓區(qū)是否存在，可以在油泵的放氣塞上加裝真空表，油泵開

五、結(jié)束語

變壓器運行中如發(fā)現(xiàn)油泵負(fù)壓進(jìn)氣現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行排查，及時處理，否則外部的空氣和水分將進(jìn)入變壓器本體內(nèi)，輕者導(dǎo)致氣體繼電器動作，重者將發(fā)生絕緣擊穿事故。因此，在油泵安裝、檢修時應(yīng)避免內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，在運行維護(hù)時增加對油泵定期維護(hù)檢查次數(shù)等，這些可以大大降低油泵負(fù)壓進(jìn)氣，提高變壓器安全運行可靠性，確保變壓器微正壓運行。

作者簡介

李炳達(dá)（1988--）：大慶油田電力集團(tuán)供電公司變壓器檢修工區(qū)助理工程師.