摘要:变压器是电力系统中的重要组成元件,其冷却器渗漏油除了不利于变压器的安全稳定运行之外,还会引起环境污染,甚至造成国民经济的损失。本文主要分析了变压器冷却器渗漏油现象及原因,并且提出了相关的处理对策,以及设计开发出一款冷却器排气阀渗油处理专用工具,希望以此能够有效处理及控制变压器渗漏油缺陷。
关键词:变压器;冷却器;渗漏油;处理对策
引言
变压器油作为油浸式电力变压器的绝缘和冷却介质,能够保证变压器的安全稳定运行,是该类型变压器不可缺少的重要组成部分。变压器运行期间出现渗漏油缺陷,密封状态遭到破坏,油质老化加速,严重情况下会渗析水分,绝缘受潮,最终造成绝缘击穿、绕组烧毁、污染环境等问题。严重威胁电力系统的安全性和稳定性,造成国民经济的损失。本文对冷却器渗漏油形成原因进行分析,提出一系列的处理措施,并设计开发一款冷却器排气阀渗油处理专用工具。
1造成变压器冷却器渗漏油现象的原因
根据笔者多年的变压器运维经验,归根结底造成冷却器渗漏油主要与密封件的材质、安装质量、环境因素的变化、部件先天缺陷等密切相关。总结形成原因表现在以下几方面:(1)密封胶垫材质不良造成的渗漏油。冷却器渗漏油常出现在密封胶垫处,特别是设备运行年限长胶垫老化龟裂,密封胶垫的耐油性、抗氧化性、耐高温性等性能下降;亦或是采用了劣质的密封胶垫。(2)安装及检修工艺不佳造成的渗漏油。安装及检修过程中人为原因造成密封件受力不均而引起渗漏油。(3)受环境温度因素影响造成的渗漏油。四季变换存在着较大的温差,金属管路的膨胀以及收缩变形现象明显,运行初期胶垫弹性尚且良好,运行年限增长后胶垫老化、弹性变小,极易发生渗漏油。(4)受负荷因素的影响造成的渗漏油。当变压器处于负荷高峰时,本体发热量也会增高,油温度进一步提升,油本身粘度降低,流动性增强,也会增加渗漏问题出现的概率。(5)冷却器先天不足造成的渗漏油。因冷却器的铸造质量欠佳造成气孔、砂眼、虚焊、脱焊等使变压器渗漏油,初期渗漏点被焊渣、油漆覆盖不易发生渗漏,运行后受电磁力、机械震动或油质腐蚀的作用,渗漏点暴露出来。
2解决变压器冷却器渗漏油问题的处理对策
针对前文对变压器冷却器渗漏油原因的分析,处理措施主要有更换密封胶垫、加强安装过程和检修工艺的管控、加强设备运维管理、封堵材料堵漏等。
2.1更换密封胶垫
变压器运维过程中常见的渗漏油问题绝大多数都是密封胶垫老化或材质不佳引起的,密封胶垫的健康和使用寿命至关重要,更换时应选用耐高温、耐油性能、抗变形能力优的密封胶垫,如丁腈橡胶、氟橡胶等。但是,在实际更换过程中由于变压器腔内正压会造成大量油泄露,给更换作业过程造成很大的不便,严重时需要重新补油和滤油,增加了停电时间及生产成本。
2.2加强安装过程和检修工艺的管控
在检修前,应结合实际情况制定检修方案,严格履行审批流程。对检修安装质量进行全方面的监督和控制,务必遵循检修标准要求进行,检修人员也务必具备丰富的经验和管理能力。
2.3加强设备运维管理
运维人员应提高对渗油缺陷危害的认识,重视强变压器的日常巡视,检査是否到位。同时应提高检修人员技术水平,按照确定渗漏点、制订方案、缺陷处理、跟踪复检的步骤,提高变压器的运维质量。此外,还要定期对油质进行跟踪试验,加大对油质的管控力度;在开展变压器定期检修期间,需要检查螺栓的紧固程度,拧紧力矩是否达到基本要求。
2.4应用封堵材料对冷却器渗漏点进行堵漏
焊接质量不好、焊接部位锈蚀等是造成冷却器上的气孔、砂眼、脱焊等的主要原因。由于冷却器散热表面材料较薄,使用电焊补焊进行处理极易造成漏点扩大。
因此,在处理冷却器表面的气孔和裂纹时应优先考虑粘堵补漏,应先填充铅丝填堵漏点,然后清理漏点用堵漏胶密封。严重时应考虑更换存在瑕疵的冷却器。
3密封面渗漏油解决措施
3.1密封槽结构改进
变压器一般使用O型或矩形橡胶件进行密封,其压缩量一般控制在30%-35%,结构槽的截面积是橡胶件截面积的1.05~1.08倍,但结构设计时需充分考虑到升高座等大直径法兰焊接变形及装配间隙对压缩率及填充率的影响,根据实际数据的统计分析后确定合适的密封槽宽度及深度,使其装配后密封件既不存在过压也不存在欠压的现象发生。
3.2工序流转过程中密封面防护
法兰按照图纸尺寸加工完成后,应对密封面进行防锈、防磕碰保护,焊接过程中可采用环形薄板固定在密封面,防止磕碰及焊接飞溅造成密封面损伤;油箱喷砂过程中,应在法兰密封槽内镶嵌矩形密封件,平法兰密封面采用2mm薄板进行防护,防止喷砂钢丸损坏密封面表面粗糙度;法兰密封面应单独进行表面油漆处理,漆膜厚度控制在40-60μm即可,有条件的可以对密封面进行分色处理。
3.3密封件装配方法改进
密封件装配前需对密封面进行擦拭检查,确保其表面无凹凸异物及灰尘等;装配过程中禁止使用胶水固定密封件,对于垂直及倾斜的法兰安装密封件时,为防止密封件掉落,在密封槽内涂抹耐高温凡士林,使密封件能粘附在密封槽内,便于安装;螺栓紧固时需对称紧固,必要时进行预紧固,并按工艺要求控制上下法兰装配间隙。
3.4密封件检验方法改进
密封件尺寸可与供应商协商适宜的偏差标准,建议制作密封件尺寸检验工装,将所有密封槽规格从小到大车制在铁法兰盘上,检验时直接将密封件放置于对应的密封槽内即可,保证所有密封件安装过程中不存在局部挤压或拉伸现象。有条件的建议每半年抽检密封件进行热空气压缩永久变形试验、密封件浸变压器油压缩永久变形试验、密封件与变压器油相容性试验、低温脆性试验等型式试验。
3.5不同环境密封材料选型
针对变压器运行地区温度环境制定相应的密封件材质选用指南,一般丁腈橡胶适用环境温度-25-105℃,丙烯酸酯橡胶适用环境温度-25-180℃,氟橡胶适用环境温度-10-250℃,氟硅橡胶适用环境温度-50-200℃。
结语
从以上分析来看,针对变压器冷却器渗漏油问题,运维单位应根据自身实际情况,综合分析渗漏油原因,对症处理,才能达到预防渗漏油的最佳效果。本文结合这一问题提出的相关的处理流程和解决对策,希望以此能够为电力行业在变压器运维方面带来可观经济效益与社会效益。
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