電力變壓器滲漏油異常原因及防范分析

河南省平頂山市瑞平煤電有限公司德平熱電廠 河南 平頂山 467500

立項背景和目的意義：瑞平電廠因對電石廠直供電,發(fā)電機組經常在滿負荷狀態(tài)下運行,各個變壓器都承擔較大負荷,變壓器多為油浸式變壓器,多年來變壓器滲漏油現(xiàn)象時有發(fā)生,變壓器滲漏油不但降低變壓器的使用壽命,影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行,也對社會和用戶的經濟效益造成嚴重影響。

變壓器常有漏油現(xiàn)象發(fā)生,變壓器油油位在規(guī)定的范圍內,仍可繼續(xù)運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重,會影響變壓器的使用壽命。另外變壓器油的油面過低,使套管引線和分接開關暴露于空氣中,絕緣水平將大大降低,因此易引起擊穿放電,造成重大事故。

一、項目研究主要內容

變壓器滲漏油的原因分析1、焊縫滲油 油箱焊縫滲油。油箱焊接之后,存在相當大的殘余內應力,而且這種殘余應力的分布,是很不均勻的,存在著高應力區(qū)。油箱在使用過程中,都要盛滿油,而且油的重量高達數(shù)噸,加上吊裝和運輸過程中的振動,因此油箱又承受了相當大的外力作用。在焊縫高應力區(qū),內應力與外應力疊加,造成焊接應力釋放,產生微裂紋,進而導致滲漏油問題。變壓器的焊點多、焊縫長,而油浸式變壓器是以鋼板焊接殼體為基礎的多種焊接和連接的集合體。一臺31500kVA變壓器的總焊點達70余處,焊縫總長近20m左右,因此滲漏途徑可能較多升高油變稀,造成變壓器滲油,壓縮量偏大,密封墊變形嚴重,老化加速使用壽命縮短。托運及施工運輸過程中零部件發(fā)生碰撞以及不正確吊裝運輸,造成部件撞傷變形、焊口開焊、出現(xiàn)裂紋等,引起滲漏。

二、針對變壓器滲漏油的原因及滲漏點的位置，采取以下防治措施。

2.1 密封件密封橡膠的承壓面積應與螺釘?shù)牧α肯噙m應,否則難以壓緊；更換油塞橡膠密封環(huán)時,應將該部件各進口處的閥門和通道關閉,在自身負壓保持至大量出油的情況下進行更換,密封件應有良好的耐油和抗老化性能,較好的彈性和機械性能,密封材料盡可能避免使用石棉盤根和軟木墊等材料。結構不良或密封方法不合理的部件,如散熱器、凈油器聯(lián)結法蘭強度不夠,在擰緊螺栓時易變形,使法蘭壓不緊襯墊,應予以改造或更換。密封處的壓接平面要光潔,放置膠墊時,最好先涂一層粘合膠液如聚氯乙烯、清漆等。

2.2 焊接變壓器油箱上部發(fā)現(xiàn)滲漏時,只須排出少量的油即可焊接處理；油箱下部發(fā)現(xiàn)滲漏時,由于吊芯放油浪費太大且受現(xiàn)場條件限制,可采用帶油焊接處理。帶油補焊應在漏油不顯著的情況下進行,否則應采用抽真空排油法造成負壓后焊接,負壓的真空度不宜過高,以內外壓力相等為宜,避免吸入鐵水。帶油補焊一般禁止使用氣焊；焊接選用較細的焊條如422、425焊條為宜；補焊時應將施焊部位的油跡清除干凈,最好用堿水沖洗再擦干；施焊過程中要注意防止穿透和著火,施焊部位必須在油面以下；施焊時采用斷續(xù)、快速點焊,燃弧時間應控制在10s～20s之內,絕對不允許長時間連續(xù)焊接。補焊滲漏油較嚴重的孔隙時,可先用鐵線等堵塞或鉚后再施焊；在靠近密封橡膠墊圈或其它易損部件附近施焊時,應采取冷卻和保護措施。

2.3 砂眼鑄件上的砂眼可用狄尤一號堵漏膠加壓堵塞,堵塞好后要注意補強,然后用電吹風吹烤5min～15min直到固化。堵漏時應先將油跡擦凈。

2.4 選用新型密封材料 完善對密封件的檢測手段國內變壓器行業(yè)最常用的密封材料為丁睛橡膠,但由于其配方和工藝等原因,國產丁睛橡膠目前尚不能滿足性能要求,再加上運行中漏磁場分布不均勻導致變壓器溫度分布不均勻,局部區(qū)域溫度可能超過丁睛橡膠正常使用的極限溫度,造成丁睛橡膠提前老化失去彈性。選用耐高溫、耐油性好的高分子材料。它能在150C熱油中連續(xù)工作,有著良好的耐臭氧、抗紫外線、耐有機溶劑及耐老化等特點。對橡膠件的檢驗不能只停留在測量其幾何尺寸及表觀質量上,用橡膠檢測設備,對橡膠檢查其物理特性,并對其做在125Y熱油中浸泡164h的老化試驗及與變壓器油的相溶性試驗,測量其重量、體積和硬度的變化率。改進密封件的斷面形狀,在變壓器箱沿轉彎處,角度小,以往采用圓形橡膠條。由于長期受應力極易產生龜裂,導致滲漏?，F(xiàn)采用“8”字形斷面膠條,不僅避免了龜裂現(xiàn)象,而且雙密封結構,使密封更為合理可靠。同時,對放氣塞、油樣閥等部位改用為O型密封圈。

2.5 選擇耐油耐高溫的密封墊 變壓器檢修及處理滲漏時,應選擇耐高溫、耐油性能良好的密封墊。國內變壓器行業(yè)最常用的密封材料為丁腈橡膠,其耐油性能主要取決于丁腈橡膠中丙烯腈的含量,丙烯腈含量越高,耐油性能越好,硬度越大,越不易變形。一般情況應選擇邵氏硬度在70～80之間的丁腈橡膠。鑒定密封墊耐油性能時,一般應做密封墊老化試驗以及與變壓器油的相容性試驗,將其浸泡在120℃的熱油中168小時,然后測量其重量、體積和硬度的變化率,選擇其變形不大,符合標準的密封墊。

2.6 選擇質量高的蝶閥 蝶閥選擇ZF80型真空偏心蝶閥。與普通蝶閥相比,真空偏心蝶閥在機械強度、表面光潔度上都有了很大的提高,而且該產品還有一個最大的優(yōu)點,

三、常見變壓器漏油原因及處理措施

3.1 焊縫滲油 油箱焊縫滲油。油箱焊接之后,存在相當大的殘余內應力,而且這種殘余應力的分布,是很不均勻的,存在著高應力區(qū)。油箱在使用過程中,都要盛滿油,而且油的重量高達數(shù)噸,加上吊裝和運輸過程中的振動,因此油箱又承受了相當大的外力作用。在焊縫高應力區(qū),內應力與外應力疊加,造成焊接應力釋放,產生微裂紋,進而導致滲漏油問題。變壓器的焊點多、焊縫長,而油浸式變壓器是以鋼板焊接殼體為基礎的多種焊接和連接的集合體。一臺31500kVA變壓器的總焊點達70余處,焊縫總長近20m左右,因此滲漏途徑可能較多。

3.2 低壓側套管滲漏 其原因是受母線拉伸和低壓 側引線引出偏短,膠珠壓在螺紋上。受母線拉伸時,可按規(guī)定對母線用伸縮節(jié)連接；如引線偏短,可重新調整引線引出長度；對調整引線有困難的,可在安裝膠珠的各密封面加密封膠；為增大壓緊力可將瓷質壓帽換成銅質壓帽。

3.3 防爆管滲油 防爆管是變壓器內部發(fā)生故障導致變壓器內部壓力過大,避免變壓器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在變壓器運行中由于振動容易破裂,又無法及時更換玻璃,潮氣因此進入油箱,使絕緣油受潮,絕緣水平降低,危及設備的安全。為此,把防爆管拆除,改裝壓力釋放閥即可。

3.4 密封膠件老化、龜裂、變形 變壓器滲漏多發(fā)生在連接處,而95%以上主要是由密封膠件引起的。密封膠件質量的好壞主要取決于它的耐油性能,耐油性能較差的,老化速度就較快,特別是在高溫下,其老化速度就更快,極易引起密封件老化、龜裂,變質、變形,以至失效,造成變壓器滲漏油。

3.5 板式蝶閥質量欠佳 變壓器另外一個經常發(fā)生滲漏的部位在板式蝶閥處,較早前生產的變壓器,使用的普通板式蝶閥連接面比較粗糙、單薄,單層密封,屬淘汰產品,極易引起變壓器滲漏油。安裝方法不當、托運不當密封墊安裝時,其壓縮量不足或過大,壓縮量不足時,變壓器運行溫度

3.6 低壓側套管滲漏 其原因是受母線拉伸和低壓 側引線引出偏短,膠珠壓在螺紋上。受母線拉伸時,可按規(guī)定對母線用伸縮節(jié)連接；如引線偏短,可重新調整引線引出長度；對調整引線有困難的,可在安裝膠珠的各密封面加密封膠；為增大壓緊力可將瓷質壓帽換成銅質壓帽。

3.7 防爆管滲油 防爆管是變壓器內部發(fā)生故障導致變壓器內部壓力過大,避免變壓器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在變壓器運行中由于振動容易破裂,又無法及時更換玻璃,潮氣因此進入油箱,使絕緣油受潮,絕緣水平降低,危及設備的安全。為此,把防爆管拆除,改裝壓力釋放閥即可。

3.8 密封膠件老化、龜裂、變形 變壓器滲漏多發(fā)生在連接處,而95%以上主要是由密封膠件引起的。密封膠件質量的好壞主要取決于它的耐油性能,耐油性能較差的,老化速度就較快,特別是在高溫下,其老化速度就更快,極易引起密封件老化、龜裂,變質、變形,以至失效,造成變壓器滲漏油。

3.9 板式蝶閥質量欠佳 變壓器另外一個經常發(fā)生滲漏的部位在板式蝶

解決的關鍵問題和創(chuàng)新點：

提出電力變壓器滲漏油異常表現(xiàn)特征,根據其特征對滲漏油異常原因進行分析,指引設備異常處理思路。結合多年來工作經驗,提出電力變壓器滲漏油處理方法與預防措施。